[AI가속기①] AI가속기, 반도체 업계 새 격전장으로…2025년 663억달러 규모

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[AI가속기①] AI가속기, 반도체 업계 새 격전장으로…2025년 663억달러 규모

디지털데일리 발행일 2019-11-22 10:22:06

김도현

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- GPU·CPU 업체 이어 ASIC·FPGA·AP 업체도 관심

[디지털데일리 김도현·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.

시장조사업체 트랙티카에 따르면 지난 2017년 AI가속기 시장 규모는 16억달러(약 1조8700억원)다. 2025년에는 663억달러(약 77조3400억원)로 커질 전망이다. 8년 동안 40배 이상 성장이다.

AI가속기는 AI 성능을 높이는 데 초점을 맞춘 시스템반도체다. 기계학습(머신러닝) 효율성을 높이는데 주력한다.

그동안 이 분야는 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU)가 주도했다. 특히 GPU가 대세를 이뤘다. CPU는 직렬처리에 최적화했다. 1개의 데이터를 빨리 처리하는데 유리하다. GPU는 병렬처리에 적합하다. 여러 데이터를 동시에 처리하는데 효과적이다. 단일 업무는 CPU가 빠르지만 대량 업무는 GPU가 효율적이다. 머신러닝은 많은 데이터를 한 번에 처리해야 한다. CPU보다 GPU가 널리 쓰인 이유다.

인텔 엔비디아 AMD가 CPU와 GPU 기반 AI가속기 대표업체다. 훈련(Training)은 물론 추론(Inference)까지 수행할 수 있다. 하지만 CPU와 GPU는 태생이 AI가 아니다. AI에 필요없는 기능을 제외하면 도입과 유지비용을 낮출 수 있다. 인텔은 이 때문에 CPU와 별개 아키텍처로 만든 ‘너바나 뉴럴네트워크프로세서(NNP)’도 내놨다.

주문형반도체(ASIC)는 데이터를 다루는 업체가 찾은 대안이다. 구글과 아마존, 네이버 등이 뛰어들었다. 구글 '텔서플로유닛(TPU)'과 아마존 '인프렌시아'는 이들이 각각 설계하고 파운드리(위탁생산)업체가 양산한다. 외부 판매도 한다. 네이버는 국내 스타트업 퓨리오사AI와 AI가속기를 개발하고 있다. 프로그래머블반도체(FPGA)는 자일링스가 적극적이다. SK텔레콤은 자일링스 ‘알비오 데이터센터 가속기 카드’를 AI 기반 침입탐지 시스템에 적용했다. 애플리케이션 프로세서(AP) 업체는 퀄컴이 공략 중이다. 퀄컴은 AI가속기 ‘클라우드 AI100’을 내년 공급한다. 모바일에서 쌓은 저전력 기술을 앞세웠다.

업계 관계자는 “데이터센터가 늘어날수록 AI 가속기의 역할이 강조될 것”이라며 “다양한 형태의 AI 가속기가 등장하는 만큼 업체별 경쟁은 심화될 것으로 보인다”고 분석했다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr