- AI만 위한 시스템반도체 시장 개화…구글·아마존·자일링스·퀄컴, 경쟁

[디지털데일리 윤상호기자] 인공지능(AI)이 각광을 받고 있다. 빅데이터 시대 영향이다. 많은 데이터를 효율적으로 분석하기 위해 똑똑한 AI가 필요해졌다. AI가속기는 AI만을 위한 반도체다. 엔비디아 인텔에 이어 구글 아마존 자일링스 퀄컴 등이 관심을 쏟고 있다.

AI가속기는 AI 성능을 높이는데 초점을 맞춘 시스템반도체다. 기계학습(머신러닝) 효율성을 높이는데 주력한다. 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU) 대신 주문형반도체(ASIC), 프로그래머블반도체(FPGA), 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 등이 그 자리를 노리고 있다. 이들이 내세운 강점은 CPU와 GPU 대비 저렴한 비용과 높은 효율이다.

ASIC는 AI 투자를 늘리고 있는 포털·클라우드 등 업체가 직접 나섰다. 자신의 AI에 최적화 한 칩을 설계해 파운드리(위탁생산)에 생산을 맞기는 구조다. 구글 아마존 네이버 등이 대표적이다. 이들은 팹리스(반도체 설계회사) 역할을 할 수 있는 기업을 인수하거나 투자해 역량을 확보했다.

구글은 ‘텐서플로유닛(TPU)’을 만들었다. 아마존은 ‘인프렌시아’를 선보였다. 성능은 구글이 우위에 있다는 평가다. TPU는 ‘훈련’과 ‘추론’ 모두 인프렌시아는 ‘추론’만 가능하다. 학습은 GPU 기반 AI가속기에 의존한다. 네이버는 스타트업 퓨리오사AI에 투자했다. 아직 결과물은 나오지 않았다. 기존 반도체 업체에겐 새로운 위협이다. 자신의 사업을 통해 성능을 검증했다. 기회 상실로 그치지 않았다. 강력한 도전자다. 고객사가 반도체 사업에 뛰어든 셈이다.

프로그래머블반도체(FPGA)는 자일링스가 독보적이다. FPGA는 프로그래밍을 어떻게 하는지에 따라 용도가 변하는 시스템반도체다. ASIC보다 초기 도입비용을 줄일 수 있다. SK텔레콤은 자일링스 ‘알비오 데이터센터 가속기 카드’를 AI 기반 침입탐지 시스템에 적용했다. KT도 도입 여부를 검토 중이다.

AP 업체는 퀄컴이 공략 중이다. 퀄컴은 AI가속기 ‘클라우드 AI100’을 내년 공급한다. 7나노 공정으로 생산한다. ▲데이터센터 ▲자율주행 ▲5G ▲스마트인프라 등을 공략할 예정이다. GPU에 비해 전력 소모량이 낮은 것, FPGA에 비해 뛰어난 연결성 등이 퀄컴이 내세운 가치다. 서버뿐 아니라 이용자가 직접 사용하는 단말기까지 AI 성능을 높이는데 주력했다. 정보량이 적은 데이터는 단말기에서 큰 데이터는 서버에서 처리하는 형태다.

한편 시장조사업체 트랙티카에 따르면 지난 2017년 AI가속기 시장 규모는 16억달러(약 1조8700억원)다. 2025년에는 663억달러(약 77조3400억원)로 커질 전망이다.

<윤상호 기자>crow@ddaily.co.kr