18일 삼성전자 기자실에서 진행된 'NPU 설명회'에서 삼성전자 DS부문 시스템 LSI사업부장 강인엽 사장이 NPU 관련 설명을 하고 있다. 삼성전자 제공.
18일 삼성전자 기자실에서 진행된 'NPU 설명회'에서 삼성전자 DS부문 시스템 LSI사업부장 강인엽 사장이 NPU 관련 설명을 하고 있다. 삼성전자 제공.
메모리 반도체 강자 삼성전자가 비메모리(시스템) 반도체 공략의 구체적 밑그림을 내놓았다. 인공지능(AI) 시대를 선도할 핵심 기술인 '신경망처리장치(NPU·Neural Processing Unit)' 사업 본격 육성을 선언했다. 삼성전자는 오는 2030년까지 시스템 반도체 분야 글로벌 1위를 목표로 내세운 '반도체 비전 2030' 달성에 박차를 가할 계획이다.

◆ "NPU, 인공지능 핵심 칩"

삼성전자는 2030년까지 NPU 인력을 2000명 규모로 10배 이상 늘리고 차세대 NPU 기술 강화를 위해 전사적 역량을 집중하겠다고 18일 발표했다.

NPU는 AI의 핵심인 딥러닝(심층학습) 알고리즘 연산에 최적화된 프로세서다. 딥러닝 알고리즘은 수천개 이상의 연산을 동시 처리해야 하는 병렬 컴퓨팅 기술이 요구된다. NPU는 이러한 대규모 병렬 연산을 효율적으로 처리할 수 있어 AI 구현을 위한 핵심기술로 꼽힌다.

예를 들어 NPU를 활용하면 AI 연산 속도가 빨라져 증강현실(AR)·가상현실(VR) 등에서 인물과 사물의 특징을 빠르고 정확하게 파악할 수 있다.

실생활에선 사진 촬영시 피사체 형태, 장소, 주변 밝기 등을 순간적으로 파악한 후 최적값을 자동 설정해 최상의 이미지를 얻어낼 수 있다. 안면 인식, 지능형 개인비서, 자율주행 등에 활용 가능하다.

삼성전자는 NPU 기술 역량 강화를 위해 시스템 LSI(반도체) 사업부와 종합기술원에서 선행 연구와 제품 개발을 해왔다. 지난해 첫 결과물로 모바일 SoC(System on Chip) 내에 독자 NPU를 탑재한 '엑시노스 9(9820)'을 선보였다.

이 제품은 기존에 클라우드 서버와 데이터를 주고받으며 수행하던 AI 연산 작업을 모바일 기기가 자체적으로 할 수 있도록 스마트폰 자체 AI를 구현했다. 데이터가 클라우드를 거치지 않기 때문에 사용자 개인정보를 원천 보호할 수 있는 게 장점으로 꼽힌다.

삼성전자는 향후 모바일부터 전장(전기장치), 데이터센터, 사물인터넷 등까지 정보기술(IT) 전 분야로 NPU 탑재를 확대할 계획이다. IT시장조사 전문기관 가트너에 따르면 AI 반도체 시장 규모는 2023년 343억달러까지 확대돼 2배 이상 성장할 전망이다.

삼성전자는 모바일용 플래그십 SoC 제품부터 순차적으로 NPU 탑재를 확대 적용할 계획으로 인포테인먼트 시스템, 첨단 운전자 보조시스템 등 NPU를 탑재한 차량용 SoC 제품도 개발한다.
삼성전자의 독자 NPU(Neural Processing Unit, 신경망처리장치)를 탑재한 모바일 AP(플리케이션 프로세서) '엑시노스9(9820)'. 삼성전자 제공.
삼성전자의 독자 NPU(Neural Processing Unit, 신경망처리장치)를 탑재한 모바일 AP(플리케이션 프로세서) '엑시노스9(9820)'. 삼성전자 제공.
또 데이터센터의 빅데이터 처리 성능을 높일 수 있는 딥러닝 전용 NPU를 개발해 AI 연산을 강화하는 등 활용 범위를 넓혀 나갈 방침이다. 궁극적으로는 사람 두뇌 수준의 정보처리와 인식을 가능하게 하는 뉴로모픽(Neuromorphic) 프로세서 기술로 확대해나갈 복안이다.

◆ "AI 인재 모셔라"

삼성전자는 AI 프로세스 경쟁력 확보를 위해 세계적 권위자들을 영입하거나 협력을 강화하고 있다.

올 4월 위구연 하버드대 석좌교수를 삼성전자 펠로우(Fellow)로 선임한 게 대표적이다. 서울 우면동 삼성리서치와 미국 보스턴 하버드대를 오가며 AI 반도체 핵심인 NPU 기술 개발을 주도하도록 하고 있다. 펠로우는 세계적 기술력을 보유한 핵심인재에게 삼성이 부여하는 칭호다.

지난달 '종합기술원 몬트리올 AI랩'을 딥러닝 전문 연구기관인 캐나다 밀라연구소로 확장 이전하면서 세계적 석학인 요슈아 벤지오 교수를 주축으로 몬트리올대·맥길대 연구진 등과 협업하는 것도 이같은 작업의 일환이다.

2017년부터는 뉴럴프로세싱연구센터(NPRC·Neural Processing Research Center)를 통해 국내 대학들과도 AI 관련 공동연구와 인재 양성에도 힘쓰고 있다. 앞으로 글로벌 연구기관 및 국내 대학들과의 협력 확대, 핵심인재 발굴 등에도 집중 투자할 계획이다.

강인엽 삼성전자 시스템 LSI사업부 사장은 "딥러닝 알고리즘 핵심인 NPU 사업 강화를 통해 앞으로 AI 시대의 주도권을 잡겠다"면서 "차별화된 기술과 글로벌 기관들과의 협력, 핵심인재 영입 등을 통해 한 차원 더 진화된 혁신적 프로세서를 선보일 것"이라고 강조했다.

노정동 한경닷컴 기자 dong2@hankyung.com