차세대 성장동력, AI반도체 _ 업체동향

▣ AI 반도체 본고장 미국에서는 AI 반도체 개발 춘추전국시대가 전개

 ◎ 인텔과 엔비디아가 AI 반도체 초기 시장을 선점하고 있는 가운데, 반도체 사업을 영위하지 않는 인터넷·IT기업이나 심지어 자동화 기업도 자사제품·서비스 경쟁력 강화를 위해 독자 AI 반도체를 개발

  - 인텔은 가장 적극적으로 AI 반도체 인수합병을 추진하고 있으며, 가장 폭넓은 AI 반도체 제품 포트폴리오를 보유

  - 엔비디아는 GPGPU로 AI 반도체 시대를 연 선두주자로, 데이터센터용 볼타(Volta)와 자율주행차용 자비에(Xavie)라는 GPU를 최근 출시

  - 구글은 자사 클라우드 인공지능 서비스를 위해 ASIC 타입 AI 반도체 TPU(추론용), TPU2(학습용)을 개발한 바 있으며, 스마트폰 픽셀2에 픽셀 비주얼코어라는 이미지 처리 프로세서도 개발해 탑재

  - 애플은 아이폰 8/X에 장착된 A11 바이오닉 칩셋에 뉴럴 프로세싱 엔진(NPE)을 도입하였는데, 2018년부터 스마트폰 중심으로 NPE 탑재가 일반화 될 것으로 예상

< 미국 주요 대기업의 AI 반도체 개발 현황 >

 ◎ 미국 AI 반도체 스타트업들은 엔비디아 GPU의 취약점을 공략하기위해 ASIC/ASSP 또는 뉴로모픽 반도체 솔루션 개발에 집중

  - 하지만 아직까지는 대부분 제품 개발 중인 상태로 구체적인 정보를 공개하지 않고 있으며, 벤처캐피탈로부터 1억 달러 이상 투자를 받는 기업은 웨이브 컴퓨팅(1억 1,730만 달러)과 세레브라스 시스템즈(1억 1,200만 달러) 등 2개 업체로 조사

  - AI 반도체 스타트업에 2017년에만 10억 달러 이상이 투자되기도 하였지만, 이들 중 기업 공개까지 성장하는 업체는 소수에 불과할 것이며, 상당수가 중도에 인수합병 되거나 사업화 실패로 사업을 중단하게 될 것으로 예측

< 미국 주요 스타트업의 AI 반도체 개발 현황 >

▣ 우수한 스타트업들이 중국 AI 반도체 기술 혁신을 주도

 ◎ 화웨이 자회사 하이실리콘을 제외하고는 나머지 기업들이 전부 스타트업일 정도로, 중국의 AI 반도체 산업은 스타트업이 중심

 - 딥파이, 비트메인, 씽크포스를 제외한 나머지 기업들이 모두 에지 디바이스 AI 반도체를 개발하고 있으며, 그 중에서도 ASIC/ASSP 형태가 대부분

 - 최근 이들 중국 AI 반도체 스타트업에 대한 투자가 증가하고 있는데, 이는 AI 반도체 시대에는 국산 반도체를 사용하겠다는 중국 정부의 산업 육성 의지와 무관하지 않으며, 대학과 연구소도 산업화를 적극적으로 지원

 ◎ (하이실리콘) 화웨이가 출시한 스마트폰 메이트 10에 세계 최초로 NPU를 내장한 기린970 AP가 탑재되었는데, NPU 성능은 FP16에서 1.92TFLOPS 수준으로, CPU보다 20배나 많은 분당, 2,000개 이미지 인식 가능

 ◎ 캄브리콘은 3년 내 중국 AI 반도체 시장 점유율 30% 확보를 목표로 하고 있는 중국의 대표적 AI 반도체 설계자산(IP)업체로, 최근 1억 달러 투자를 유치했으며, 기업 가치가 10억 달러 이상으로 평가

 

 - 캄브리콘 1A 프로세서는 에너지 효율이 높고 성능이 우수하다는 평가

 ◎ 호라이즌로보틱스는 자율주행차 및 CCTV 용도에 특화된 AI 반도체 기업으로 최근 1억 달러의 투자를 유치했으며 현재 종업원 300명 규모로 성장

 ◎ 디파이테크는 데이터센터와 에지 디바이스에 모두 적용 가능한 AI 반도체를 개발하고 있으며, 최근 삼성전자를 포함한 전략적 투자자로부터 4천만 달러의 투자를 유치

< 중국 AI 반도체 개발 현황 >

▣ 우리나라는 단기적 상용화보다 장기적인 안목의 기술 개발에 초점

 ◎ 우리나라에서 AI 반도체를 개발 중인 기업,기관은 10곳 미만으로, 미국,중국과 비교할 때 산업 저변이 매우 열악한 상황

 ◎ 대부분 에지 디바이스용 AI 반도체를 개발하고 있으며, ASIC/ASSP 개발 비중이 높은 미국,중국과 달리 뉴로모픽 반도체 개발 비중이 높다는 것이 특징

 ◎ 삼성전자는 대기업 중에서 유일하게 AI 반도체를 상용화하였으며, 뉴로모픽 AI 반도체 선행 연구를 추진 중

  - 갤럭시S9 스마트폰에 탑재되는 엑시노스 9810 AP에 보다 빠른 이미지 처리를 위해 뉴럴 프로세싱 엔진을 탑재

  - 삼성종합기술원 산하 두뇌컴퓨팅 연구실을 중심으로 뉴로모픽 반도체 개발을 추진하고 있으며, 최근 서울대학교·KAIST·UNIST와 함께 뉴로모픽 반도체 산학협력도 모색

 ◎ 반도체 패키징 업체 네패스는 미 뉴로모픽칩 업체 제너럴비전과 2016년 생산,판매에 관한 글로벌 독점 판매권을 갖는 계약을 체결하고, 2018년 1월부터 뉴로모픽칩 NM500 양산을 시작

  - 다른 AI 반도체와 달리 에지 디바이스 상에서 학습과 추론이 가능하며, 2018년 100만개 생산,판매를 목표

 ◎ 넥셀은 AI 전문업체로, 국내에서 유일하게 AI 반도체 설계자산 개발 추진

 

  - 셀(XELL)로 명명한 AI 반도체 설계자산을 개발 중이며, 2018년 라이선스할 계획인데, 테슬라 K80이나 구글 TPU2보다 우수한 수준이라고 평가

 ◎ ETRI는 자율주행차용 일체형 AI 반도체 개발

  - 한국전자통신연구원은 세계 최소 수준인 1W 내외의 저전력으로 자율주행차가 요구하는 영상 인식 및 제어 기능을 통합 실행하는 일데바란 프로세서를 개발

 ◎ 서울대학교는 3개 대학들과 공동으로 뉴로모픽 반도체 개발 추진

  - 서울대학교는 삼성전자 종합기술원의 예산 지원을 받아 2017,12월 KAIST, POSTEC, UNIST와 공동으로 뉴로모픽 반도체를 연구하는 뉴럴프로세싱연구 센터(NPRC)를 개설

< 우리나라 AI 반도체 개발 현황 >