AI 반도체, 반도체 시장의 새로운 성장 동력으로 부상

 4차 산업혁명의 핵심 동력인 AI･자율주행･가상현실･드론 등 최첨단 기술이 빠르게 발전하면서 이들을 안정적으로 제어･구현할 수 있는 AI 반도체가 IT 산업의 핵심 기술로 부상

- AI 알고리즘을 효율적으로 구동할 수 있는 전용 반도체 프로세서를 사용하여 AI 성능을 대폭 끌어 올릴 수 있는 AI 반도체 중요성 배가

- 이에 반도체 업체뿐만 아니라 인터넷, 스마트폰 등 다양한 분야 업체들도 AI 반도체 개발에 뛰어들며 시장 분위기 고조

글로벌 AI 반도체 시장은 ’18년 66억 3,800만 달러(약 7조 7000억 원)에서 ’25년 911억 8,500만 달러(약 106조 원)에 이르며 동 기간 45.4%의 CAGR을 기록할 전망(Allied Market Research, ’19.5)

구글, AI를 활용한 ‘AI 반도체’ 연구 개발 착수

구글 AI 연구책임자 제프 딘(Jeff Dean)은 샌프란시스코에서 열린 ‘국제 반도체 회로학회(ISSCC, 2.16~20)’에서 AI를 활용한 AI 반도체 개발을 추진중이라고 발표

- AI를 활용해 AI 반도체 성능을 개선시키면 개선된 AI 반도체가 SW･HW 성능을 향상시키고 다시 AI의 성능을 높이는 선순환이 가능하다고 설명

- AI를 반도체 설계에 활용한 결과 24시간 만에 칩 설계에 필요한 배선도를 줄이는 등 6~7명의 연구원이 일주일 동안 연구한 설계보다 나은 성과를 도출

- 반도체 설계에 활용되는 AI는 강화학습(Reinforcement learning)을 적용하여 기존 데이터 없이 스스로 다양한 방식으로 시도하여 최상의 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대

- 한편, ’16년 AI 반도체 ‘TPU(텐서프로세싱유닛)’을 데이터 서버에 본격 적용하여 검색･이메일 등에 활용

글로벌 ICT기업도 반도체 기술 확보를 위해 기술개발 가속

인텔･페이스북･화웨이･삼성전자 등 글로벌 ICT기업들은 차세대 AI 반도체 개발을 위해 기술을 개발하거나 투자를 확대하고 있는 상황

(인텔) 모비디우스･너바나･알테라･모빌아이에 이어 이스라엘 AI 반도체 스타트업 ‘하바나랩스’를 20억 달러에 인수(’19.12)하는 등 AI시장 진출에 속도

- 하바나랩스는 엔비디아보다 3배 뛰어난 성능을 지닌 추론프로세싱 역할의 AI 칩 ‘고야(Goya)’와 데이터센터 같은 대규모 업무에도 적용할 수 있다는 평가를 받은 AI 훈련용 반도체 ‘가우디(Gaudi)’를 개발

- 하바나 인수는 정체된 PC용 중앙처리장치(CPU) 사업에 대한 의존도를 줄이면서 급격히 성장하는 AI 반도체 분야에서 새로운 성장 기회를 확보하기 위한 취지

(페이스북) AI 반도체 개발 조직을 설립(’19.4)하고 AI프로그램을 지원하기 위한 자체 SoC(시스템온칩･통합반도체), 주문형집적회로(ASIC)개발 착수

- VR 헤드셋과 스마트 스피커에 자체 개발한 AI 반도체를 탑재해 HW 성능 제고에 활용한다는 구상

- 페이스북의 자체 칩 개발은 데이터 센터 하드웨어 구축, AI 소프트웨어 개발 및 원활한 서버 전력 공급에 따른 비용절감, 기술 의존도 하락을 위한 계획으로 풀이

- 또한 가짜뉴스, 자살유도 및 선정적인 콘텐츠 노출 등 부적절한 콘텐츠를 분류하거나 차단하는데 있어 AI 반도체가 큰 역할을 할 것으로 기대

(화웨이) AI 반도체 ‘어센드(Ascend) 910’을 출시(’19.8)하고 ‘쿤펑(kunpeng)920’을 공개(’19.1)하는 등 독자적인 AI 생태계 구축

- 스마트폰에 탑재하는 자체 AI 반도체 ‘기린(Kirin)’ 시리즈를 지속 업데이트 하고 있는 가운데 금년 상반기 ‘기린1000(Kirin1000)’을 출시할 계획

- 미･중 무역분쟁으로 중국 ICT 기업에 대한 미국의 제재가 강화되면서 수입 의존도를 탈피해 반도체 자립도를 높이기 위한 독자 개발에 박차

- 궁극적으로 AI 반도체 기술력을 확보해 스마트폰과 소프트웨어에 최적화된 기술을 구현하여 AI뿐 아니라 SW･HW에 이르기까지 생태계를 강화한다는 전략

(삼성전자) 신경망처리장치(NPU)를 탑재한 ‘엑시노스(Exynos)’ 시리즈를 개발하는 등 독자적인 AI 반도체 개발 행보 지속

- 2세대 자체 NPU 코어 2개와 디지털 DSP(신호처리기)를 탑재해 10 TOPs(초당 1조회) 이상의 AI 연산 성능을 확보한 모바일 AP ‘엑시노스 990(Exynos 990)’ 공개(’19.10)

- 모바일 고객이 사물·음성인식, 딥러닝(Deep Learning), AI 카메라 등 폭 넓은 분야에서 AI 기능을 활용할 수 있을 것으로 기대

- 이 외에도 10년 내 AI 연구･개발 인력을 현재의 10배인 2,000명으로 증원하는 등 AI 반도체 기술 확보에 역량을 결집