고성능 AI칩 대전…AMD·인텔, 엔비디아에 도전장 냈다 [미리 보는 CES 2024]

소비자가전쇼(CES)가 열리는 미국 네바다주 라스베이거스 컨벤션센터(LVCC) 웨스트 홀 모습. 연합뉴스

인공지능(AI)은 우리의 삶에 어떻게 녹아들까. 오는 9~12일 미국 라스베이거스에서 열리는 ‘소비자가전쇼(CES) 2024’의 관전 포인트 중 하나다. 지난해 챗GPT가 일으킨 생성 AI 열풍이 이제는 실제 생활속 제품·서비스에 적용되는 사례들이 CES에서 대거 소개된다.

특히 올해 CES에선 네트워크 연결 없이 기기 자체에서 AI를 구현하는 ‘온디바이스 AI’ 제품들이 전면에 등장하면서 이에 필요한 AI 전용 반도체들이 주목을 받고 있다.

현재 ‘AI 반도체 맏형’은 그래픽처리장치(GPU)로 시장을 주도하고 있는 엔비디아다. 엔비디아는 이번 CES에서 생성 AI를 비롯해, 모빌리티·엔터테인먼트·미디어·모바일 등에서 AI의 트렌드 변화를 소개할 예정이다.

이에 맞서는 ‘반(反)엔비디아’ 바람도 만만치 않다. 통상 반도체 회사들은 CES 전후로 신제품 발표를 하는 점을 감안하면, 올해 CES가 AI 반도체 기업들의 격전지가 될 것이라는 전망이 나온다. GPU보다 더 진화된 AI 반도체인 신경망처리장치(NPU)가 탑재된 새로운 ‘AI 두뇌’들도 대거 소개될 전망이다. 인간의 뇌를 닮은 NPU는 AI의 대규모 연산을 더 효율적으로 처리할 수 있는 고성능 반도체다.

팻 갤싱어 인텔 최고경영자(CEO)가 지난해 12월 14일 AI반도체 '가우디3'을 소개하고 있다. AP=연합뉴스

지난해 CES 2023에 참석한 크리스티아노 아몬 퀄컴 CEO. AFP=연합뉴스

AMD는 올해 부스에서 ‘AI 시대를 정의할 엔드 투 엔드 인프라’를 소개한다고 밝혔다. 미국 최대 반도체 기업인 인텔의 팻 갤싱어 최고경영자(CEO)는 직접 연사로 나서 AI를 위한 반도체와 소프트웨어(SW)의 중요성을 강조한다. 인텔은 엔비디아의 GPU ‘H100’ AMD의 ‘MI300X’를 겨냥한 제품으로, 지난해 12월 14일 ‘가우디3’를 먼저 공개했다. 또 AI 프로그램을 더 빠르게 실행하도록 NPU가 탑재된 PC용  ‘코어 울트라’와 서버·데이터센터용 ‘5세대 제온’ 등도 소개했다.

크리스티아노 아몬 퀄컴 CEO도 연사로 나서 ‘AI 시대, 디바이스와 어떻게 소통해야 하는가’를 주제로 발표한다. 온디바이스 AI 시대가 본격화할 경우 사용자 경험에 어떠한 변화가 생기는지 중점적으로 다룰 예정이다. 퀄컴은 생성 AI에 최적화된 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) ‘스냅드래곤 8 3세대 모바일 플랫폼’을 출품해 CES 2024의 최고혁신상을 받았다.

업계에선 “이번 CES에서 펼쳐지는 ‘AI 반도체 전쟁’의 진정한 승자는 TSMC”라는 말도 나온다. 엔비디아·AMD 모두 파운드리(반도체 위탁생산) 1위 업체인 대만 TSMC에서 이들 반도체를 찍어내기 때문이다.

SK하이닉스가 'CES 2024'에서 미래 AI 인프라의 핵심인 초고성능 메모리 기술력을 선보인다. 사진 SK하이닉스

삼성전자와 SK하이닉스도 최신 AI 메모리 반도체 등을 소개한다. 대규모 데이터를 처리하는 AI 구동에는 메모리 칩의 성능도 기존보다 월등해야 하는데, 한국 반도체 업체들이 이 시장을 주도하고 있다. 삼성전자는 5세대 HBM(고대역폭 메모리)인 ‘HBM3E’, CXL(컴퓨트 익스프레스 링크) 2.0 D램 ‘CMM-D’를 공개한다. SK하이닉스는 지난해 8월 업계 최초로 개발한 ‘HBM3E’를 비롯해, CXL 메모리·솔루션, PIM(프로세싱 인 메모리) 반도체 기반의 생성 AI 용 가속기 카드 ‘AiMX’ 등을 시연한다.

전문가들은 올해 CES에선 가전보다 AI 반도체에 더 관심이 쏠릴 것으로 내다봤다. 김정호 한국과학기술원(KAIST) 교수는 “엔비디아의 GPU는 클라우드 기반의 AI 서비스가 타깃인데, 온디바이스AI에는 필요한 기능만 담아 제품에 탑재시킨 칩 수요가 커질 것”이라며 “다만, 제한된 기능이나 발열 가능성을 어떻게 극복하고 소비자 경험을 어떻게 향상시킬지 봐야 한다”고 말했다.

고석현 기자 ko.sukhyun@joongang.co.kr