[미래기술25]韓·美·中, NPU 기술 선점 경쟁 치열

삼성전자의 첫 5G 통합 SoC ‘엑시노스 980’. 고성능 NPU 내장으로 인공지능 연산 속도가 약 2.7배 향상됐다. (사진=삼성전자)

[이데일리 양희동 기자] 4차 산업 혁명의 핵심기술인 인공지능(AI) 시대를 선도할 차세대 반도체 ‘NPU’(Neural Processing Unit·신경망처리장치) 시장을 선점하기 위한 글로벌 기술 경쟁이 본격화되고 있습니다. 삼성전자(005930)와 미국의 인텔, 중국의 화웨이 등 각국의 대표 기업들은 최첨단 NPU 기술을 속속 선보이고 있습니다. 삼성전자와 화웨이는 스마트폰 등 모바일, 인텔은 강점인 네트워크 컴퓨팅에 NPU 개발의 중심을 뒀습니다.

삼성전자는 2030년 시스템반도체(비메모리반도체) 세계 1위를 목표로 NPU 분야 인력을 현재보다 10배 이상인 2000명 규모로 확대하는 등 전사적 역량을 집중하고 있습니다. 또 NPU 기술 역량 강화를 위해 시스템LSI사업부와 종합기술원에서 선행 연구와 제품 개발을 지속 해오고 있습니다. 그 결과 지난해엔 독자 NPU를 탑재한 AP(애플리케이션 프로세서) ‘엑시노스 9(9820)’을 선보였습니다. 이 제품은 모바일 기기가 자체적으로 할 수 있도록 ‘온 디바이스 AI(내장형 AI)’를 구현, 향후 모바일부터 전장(전자장비), 데이터센터, 사물인터넷(IoT) 등 IT 전 분야로 NPU 탑재를 확대할 계획입니다.

삼성전자는 이달 초 5G(5세대 이동통신) 모뎀과 모바일AP를 통합한 첫 5G 통합 SoC(시스템 온 칩)인 ‘엑시노스(Exynos) 980’도 공개했습니다. 이 제품엔 고성능 NPU가 내장돼 기존 제품 대비 인공지능 연산 성능도 약 2.7배 향상됐습니다. 이를 통해 사용자 설정에 따라 데이터를 자동 분류하는 ‘콘텐츠 필터링’, 가상과 현실을 연결해 새로운 경험을 제공하는 ‘혼합현실(MR)’, ‘지능형 카메라’ 등이 가능해졌습니다.

시스템반도체 최강자인 인텔은 최근 딥러닝 최적화 NPU ‘너바나(Nervana)’를 공개했습니다. 너바나 NPU는 “모든 곳에 AI를 구현하겠다”고 선언한 인텔의 야심작으로 인텔은 딥러닝 기술에 최적화 돼 저전력으로 보다 빠른 AI 학습이 가능합니다. 나빈 라오 인텔 부사장 겸 AI 제품 그룹 총괄 매니저는 “너바나는 미래 딥러닝 요구까지 충족하도록 처음부터 AI에 중점을 두고 구축했다”고 강조했습니다.

화웨이는 미·중 무역전쟁 격화로 세계 각국으로부터 제재를 받고 있는 가운데 이달 6일 독일 베를린에서 개막한 ‘IFA 2019’에서 차세대 NPU를 탑재한 모바일AP ‘기린 990’을 공개했습니다. 이 제품은 세계 1위 파운드리(반도체 수탁 생산업체) 대만 TSMC가 7나노미터(nm·10억분의 1m) EUV(극자외선) 공정을 통해 생산됐습니다. 기존 제품 대비 성능은 20% 향상되고 GPU(그래픽처리장치) 전력 효율은 50% 개선된 것으로 전해집니다.

화웨이는 올 하반기 전략 스마트폰 ‘메이트 30 시리즈’에 기린 990을 탑재, 삼성전자와 스마트폰은 물론 NPU 분야에서도 본격적인 경쟁에 돌입할 전망입니다.