삼성전자 박용인 "'GPU 대체' NPU 개발 가속…온디바이스 AI가 목표"

[이데일리 최영지 기자] “인공지능(AI)에 최적화된 건 그래픽처리장치(GPU)보다 사람 뇌신경망에 가까운 신경망처리장치(NPU)입니다. 삼성전자는 NPU 개발을 비롯해 AI의 연결성, 보안 기술을 차별화함으로써 궁극적으로 여러분 손안에 슈퍼컴퓨터 성능의 ‘온디바이스 AI’를 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다.”

박용인 삼성전자 시스템LSI사업부장 사장이 26일 반도체대전(SEDEX 2023)에서 해 ‘AI 시대, 인간을 이롭게 하는 반도체’를 주제로 기조강연을 진행 중인 모습. (사진=삼성전자)

박용인 삼성전자(005930) 시스템 LSI사업부장 사장은 26일 반도체대전(SEDEX 2023)에 기조연사로 참여해 ‘인공지능(AI) 시대, 인간을 이롭게 하는 반도체’를 주제로 이같이 밝혔다. 챗GPT 등 생성형 AI 등장으로 GPU와 고대역폭 메모리(HBM) 시장이 커지고 있지만 비싼 가격과 전력소모량이 크다는 점 등이 단점으로 지적되자 이를 해결할 수 있는 AI 반도체로 NPU를 언급한 것이다. 그러면서 “1950년대 처음으로 AI가 정의된 후 수많은 연구가 수행됐지만 AI 연구의 기술적 한계에 부딪혀왔다”며 “△기술의 발전 △절대적인 데이터 생성량의 증가 △알고리즘의 발전 및 혁신이라는 3가지 요인으로 AI 붐이 일었고 현재 생성형 AI의 등장으로 새로운 전환기를 맞이했다”고 AI 산업의 성쇠를 설명했다.

◇“삼성전자의 목표는 온디바이스 AI”

박 사장은 클라우드 서버 형태의 AI의 경우 메모리 용량과 처리 속도가 관건이라면서 이를 구현하는 HBM을 한국 기업이 석권하고 있다고 했다.

다만 그는 “AI 가속기로 사용되는 GPU 가격이 상승하고 있고 한 해 전력소비량은 이탈리아, 영국, 스페인 등 각 나라의 사용량보다 많다는 단점이 있다”며 “이에 따라 AI 워크로드에 최적화하면서도 GPU를 대체할 수 있는 NPU나 RISC 아키텍쳐 도입이 가속화있다”고 진단했다.

박 사장은 AI가속기, CPU, HBM 등을 묶은 하이브리드 컴퓨팅이나 기존 CPU에 네트워크 프로세서를 합친 데이터 프로세싱 유닛(DPU)을 고성능 컴퓨팅을 위한 차세대 AI솔루션으로 제시했다.

삼성전자의 목표로는 온디바이스 AI를 언급했다. 온디바이스 AI는 클라우드와는 필요한 경우에만 선택적으로 연결되고 사용자와 밀접하게 붙어 있는 엣지 디바이스상에서 대부분의 AI 연산이 실행되는 것을 뜻한다. 박 사장은 “저희 꿈이자 목표는 이처럼 생성형 AI를 여러분 손에서 언제든지 쓸 수 있게 만드는 것”이라며 “미래의 AI는 현재 사용자들의 개입이 필요한 형태의 AI에서 온전한 자율성을 지닌 ‘프로액티브 AI’로 진화할 것”이라고 했다. 박 사장이 총괄하는 삼성전자 시스템LSI 사업부는 프로액티브 AI 구현을 위한 프로센서, 센서, 디스플레이 등 핵심 반도체를 개발하고 있다.

더 나아가 그는 “나아가 AI 개발자들이 효과적이고 효율적으로 개발 할 수 있도록 이들 핵심 반도체를 사용한 플랫폼을 제공하고 다양한 용도에 최적화된 AI를 빠르게 구현할 수 있도록 지원할 계획”이라고도 했다.

박용인 삼성전자 시스템LSI사업부장 사장이 26일 반도체대전(SEDEX 2023)에서 해 ‘AI 시대, 인간을 이롭게 하는 반도체’를 주제로 기조강연을 진행 중인 모습.

◇“엑시노스 2400, 경쟁사보다 뛰어난 GPU 성능 갖춰”

박 사장은 스마트폰의 두뇌로 알려져 있는 애플리케이션 프로세서(AP) 신제품인 ‘엑시노스 2400’을 언급하며 “내년 출시되는 스마트폰에 탑재 예정”이라며 “경쟁사보다 뛰어난 GPU 성능을 갖춘 만큼 잘 될 것”이라고 했다. 큰 컴퓨터에서만 할 수 있는 건물의 그림자가 유리창에 비치는 모습이나 물체가 수면에 반사되는 모습 등을 선명하게 구현한다고도 했다.

엑시노스 2400은 전작인 ‘엑시노스 2200’ 대비 CPU 성능은 1.7배, AI 성능은 지난 2년간 14.7배 대폭 향상됐다. 이 제품이 내년 출시될 갤럭시 S24 등 신제품 내 탑재 여부에도 업계 관심이 쏠려 있다.

지난 25일 서울 강남구 코엑스에서 열린 SEDEX에는 삼성전자와 SK하이닉스를 포함, 시스템반도체기업 및 소재·부품·장비 등이 참여해 차세대 반도체 솔루션을 선보이고 있다.