GPU는 1세대, 이제 2세대 전쟁
산업 곳곳에 생성 AI가 도입되면 AI 반도체 산업은 더욱 빠르게 성장할 것으로 보인다. 정보통신정책연구원(KISDI)은 글로벌 AI 반도체 시장 규모가 2022년 326억 달러(약 42조원)에서 2030년 1179억 달러(약 151조원)까지 증가할 것이라고 내다봤다. 시스템 반도체 시장(3769억 달러, 약 483조원)의 30% 이상을 AI 반도체가 차지한다는 것이다.
GPU가 1세대라면, NPU(신경망처리장치)는 2세대 AI 반도체다. 대량 연산을 빠르게 처리하는 데 최적화했다. 인공신경망 알고리즘에서 쓰이는 단순 연산 작업만 놓고 보면 NPU는 GPU보다 10배, CPU보다 100배 더 효율적이다. 다만 금융, 사물인터넷(IoT), 자율주행차 등 특정 목적에 맞춰 생산하는 주문형 반도체(ASIC)라서, NPU는 광범위한 산업에 적용되는 ‘전국구 스타’보단 ‘특화 분야별 AI 스타’를 배출하는 데 적합하다.
AI 반도체 설계(팹리스) 스타트업 리벨리온의 데이터센터용 NPU ‘아톰’은 올해 글로벌 AI 반도체 성능 평가 대회(MLPerf)에서 엔비디아의 GPU ‘A2’와 ‘T4’는 물론 퀄컴의 NPU ‘클라우드 AI100’보다 높은 성능을 기록했다. 전력 소비량은 20% 적고 처리 시간은 약 1.4~3.4배 빨랐다. 앞서 2021년 같은 대회에선 퓨리오사AI가, 2022년엔 SK그룹 사피온이 엔비디아의 동급 반도체를 제쳤다.
과학기술정통부는 지난 2월 한국 AI 반도체의 3단계 발전 방향을 제시했다. NPU→저전력 PIM→극저전력 PIM 순으로 키우자는 것. 윤두희 과기정통부 정보통신방송기술정책과장은 “상용화 초기인 NPU의 성능 검증을 위해, 국내 데이터센터에 NPU를 적용해 글로벌 시장에 진출할 수 있는 발판을 마련할 것”이라고 말했다. 서웅 사피온코리아 HW개발팀장은 “국내 업체들이 엔비디아와 일대일로 붙어 바로 이기긴 쉽지 않으므로 정부가 국산을 믿고 써주는 게 중요하다”며 정부 지원을 강조했다.
팩플 오리지널(https://www.joongang.co.kr/plus/series/102)
AI가 인류에게 제2의 ‘두뇌’가 된다면, 그 AI의 ‘심장’은 무엇일까요. 인간처럼 사고하는 AI를 만드는 데 고성능 반도체는 필수품입니다. 엔비디아가 스타로 먼저 떠올랐지만, 틈새를 노리는 후발 업체들도 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다. 더중앙플러스의 ‘팩플 오리지널(https://www.joongang.co.kr/plus/series/102)’에서 확인할 수 있습니다.
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