AI칩 밀린 한국, 비밀병기로 역전 노린다···엔비디아도 이길수 있다는데
매일경제. 고재원 기자
ko.jaewon@mk.co.kr강민호 기자 minhokang@mk.co.kr
입력 :2024-03-04 06:23:24
인공지능(AI) 반도체가 글로벌 반도체 기업의 희비를 가르면서 K반도체의 위기감이 고조되고 있다. 현재 AI반도체 시장은 그래픽처리장치(GPU) 선두주자 엔비디아를 앞세운 ‘팀USA’가 주도하고 있다. 한국은 GPU 이후의 시장을 선점하기 위한 차세대 반도체 개발에 승부수를 던졌다. 반도체 스타트업 ‘망고부스트’ 창업자 김장우 서울대 전기정보공학부 교수는 “GPU 이후 AI 반도체의 대세가 될 수 있는 DPU 반도체에서는 한국이 엔비디아를 이길 수 있다”고 강조했다.
서울대 국가미래전략원은 3일 한국이 사활을 걸어야할 미래 반도체 기술로 데이터 처리에 특화된 데이터처리가속기(DPU)와 현재 반도체보다 크기와 소모전력을 획기적으로 줄인 초미세·초저전력 반도체를 꼽았다.
김상범 서울대 재료공학부 교수는 “DPU나 초미세·초저전력 반도체 없이는 향후 반도체 산업의 진보는 불가능하다”며 “높은 난이도가 요구되는 연구이지만 국가 경쟁력을 높이기 위해 꼭 필요한 연구”라고 강조했다.
전문가들이 DPU와 초미세·초저전력 반도체를 반도체 전쟁의 비장의 무기로 꼽는 이유는 반도체 산업과 AI 생태계의 가장 큰 난관인 전력 문제를 해결할 수 있기 때문이다. AI, 빅데이터의 등장으로 반도체에 요구되는 계산량과 이에 따른 에너지 소모는 기하급수적으로 늘고 있다.
챗GPT는 한번 돌릴 때 그래픽처리장치(GPU) 수 만대가 필요하고 이렇게 한 해 쓰는 전기료만 6000억원이 넘는다. 김장우 교수는 “미래 AI 서비스를 한 번 받기 위해서는 원자력 발전소 크기의 컴퓨터와 전력이 필요할 것”이라며 “이 문제를 해결하지 못하면 인류의 기술 발전이 멈추게 될 것”이라고 전망했다.
DPU는 데이터 이동과 처리를 가속하는 반도체로 GPU 이후 AI 반도체 시장을 이끌 것으로 전망된다. 시장분석업체 마켓앤마켓에 따르면 DPU 시장은 2021년부터 연평균 35%씩 커져 2027년엔 약 100조원 규모가 될 전망이다.
미래 반도체 DPU를 개발중인 망고부스트 창업자 김장우 교수는 ‘DPU 개척자’로 불린다. 그는 “엔비디아도 DPU에 투자하고 있지만 이 분야에서는 우리가 한 발 앞서 있다”며 자신감을 보였다. 최근 AMD와 협업해 망고부스트 소프트웨어가 담긴 AMD DPU칩 개발했다. 새로운 반도체 전쟁을 위한 출정 준비를 마친 것이다.
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앤씨앤, GPT 돌풍 AI반도체 100조 시장 타켓, 子 넥스트칩과 AI반도체 신제품 개발 진행 중
입력 2023.02.07 09:07:33 수정 2023.02.07 09:07:33
AI반도체 시장이 향후 100조원 시장 규모로 확대될 것이라는 전망에 관련 반도체 업체들의 주가가 크게 상승세를 보이고 있다.
특히 앤씨앤(092600)은 AI 및 딥러닝 기술을 적용한 SoC 제품인 아파치5(APACHE5)를 개발 중이며, 자율주차에 특화된 SoC 제품의 개발도 기획하고 있어 AI반도체 시장 확대에 따른 수혜가 점쳐지고 있다.
7일 업계에 따르면 인공지능(AI) 챗봇 챗GPT가 AI 반도체의 수요 폭증으로 이어져 삼성전자와 SK하이닉스도 AI 반도체가 중장기적으로 메모리 시장의 성장 동력이 될 것으로 기대하면서 고성능·고용량 메모리 개발에 속도를 낼 것으로 전망된다.
시장조사업체 가트너에 따르면 AI 반도체 시장은 2020년 약 27조원 규모에서 올해 약 69조원, 오는 2026년에는 약 107조원까지 성장할 것으로 예상됐다.
현재 음성인식, 기계번역, 자율주행, 메타버스 이미지 분류 등 AI 분야에서 주로 사용되는 반도체는 데이터를 한 번에 대량으로 처리하는 병렬 처리 방식의 그래픽처리장치(GPU)다.
또 업계에서는 서비스 학습 과정이 텍스트뿐만 아니라 이미지와 비디오, 생체 신호 등 모든 데이터 형식을 커버하는 멀티모달 형식으로 진행될 것으로 예상되는 만큼 학습과 추론을 위한 서버 인프라 투자도 확대될 것으로 보고 있다.
이 과정에서 메모리 수요가 늘어나며 현재 침체 상태인 반도체 업황이 살아날 것이란 기대감이 높게 나타나고 있다.
실제로 챗GPT 등 AI 기반 서비스가 확장되면 GPU 등에 직접 데이터를 제공하는 고성능 HBM과 AI 학습 데이터 처리를 위해 지원하는 중앙처리장치(CPU)의 양, 128GB 고용량 서버 D램의 수요가 장기적으로 증가할 것으로 기대했다.
이에 따라 삼성전자와 SK하이닉스는 차세대 반도체 개발에 집중하고 있다. 삼성전자는 2021년 세계 최초로 메모리 반도체와 AI 프로세서를 하나로 결합한 HBM-PIM(지능형 반도체)을 개발한 데 이어 AI와 머신러닝 등 데이터센터 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 CXL 기반 D램 메모리 기술을 내놓기도 했다. SK하이닉스가 생산하는 고대역폭 제품인 HBM3는 엔비디아의 H100에 탑재돼 가속컴퓨팅 등 AI 기반 첨단기술 분야에 공급되고 있다.
HBM3는 HBM 4세대 제품으로 초당 819기가바이트(GB)의 데이터를 처리할 수 있다. 이는 풀HD 영화 163편을 1초에 전송하는 수준이다. 이 같은 기술 발전이 메모리 업계에도 중장기 성장 동력이 될 것이라는 기대도 나왔다.
한편 앤씨앤은 자회사 넥스트칩을 통해 자율주행 인공지능 반도체 신제품 개발을 진행 중이다. 개발 중인 아파치5는 자율주행과 인공지능에 필요한 엣지 프로세서 반도체로 알려져 있다.
앤씨앤은 유일하게 영상처리 기술(ISP) 및 반도체, 영상 전송 기술(AHD) 및 반도체를 보유하고 있다. 여기에 자회사인 넥스트칩의 인공지능 반도체와 베이다스의 인공지능 기반 사물 인식 소프트웨어의를 활용해 운전자지원시스템(ADAS)의 기능이 업그레이드 된 블랙박스 및 상용차의 운전자 및 보행자 안전을 위한 코너뷰(Corner View) 시스템, 사각지대 경고 시스템(BSD), 졸음운전을 방지하기 위한 운전자감시시스템(DMS), 서라운드뷰 모니터(SVM) 시스템 등의 개발에 집중하고 있다.