삼성전자와 네이버가 만든 인공지능(AI) 반도체 상용화가 임박했다. 양사가 개발한 반도체가 초대규모 AI 모델 구동 테스트에서 세계적 수준의 성능을 보인 것으로 나타났다. 초거대 AI 반도체 기술을 확보했다는 의미로, AI 반도체 독립이 초읽기에 들어갔다.

19일 업계에 따르면 삼성전자와 네이버는 최근 AI 반도체 칩 솔루션 시험 평가(데모)를 성공적으로 완료했다. 양사는 작년 12월 AI 반도체 솔루션 공동 개발을 위한 업무 협약을 체결했는데, 약 1년만에 상용 수준의 기술을 확보한 것이다.

이 사안에 전통한 관계자는 “실제 초거대 AI 모델을 구동해 봤고 상당한 성능 결과가 나왔다”고 밝혔다. 시험 평가에 쓰인 초거대 AI 모델은 네이버의 하이퍼클로바X로 추정된다.

삼성전자와 네이버가 만든 AI 반도체는 '프로그래머블(FPGA)'로 제작됐다. FPGA는 용도에 맞게 프로그래밍이 가능한 반도체다. 회로변경이 불가능한 일반 반도체(ASIC)와 달리 필요에 따라 회로를 다시 구성할 수 있는 것이 특징이다.

인텔과 AMD 자회사 자일링스가 FPGA로 AI 반도체를 개발하고 있으며, 마이크로소프트(MS)도 FPGA 기반 AI 가속기를 자사 클라우드 서비스인 애저에 탑재했다. AI 반도체 칩은 AI 모델에 최적화된 프로그래밍이 필요하기 때문에 삼성전자와 네이버는 FPGA를 선택한 것으로 보인다.

양사가 개발한 AI 반도체는 AI 모델 경량화에 뛰어난 성능을 보인 것으로 파악됐다. AI 모델 경량화는 초거대 AI 모델 크기를 줄여 보다 빠르고 효율적으로 구동한다는 뜻이다. 또 저전력을 구현, 에너지 효율도 개선한 것으로 전해졌다.

모델 경량화와 저전력은 AI 서비스 기업과 시장에서 요구하는 기술들이다. 구축과 운용에 막대한 투자를 필요로 하는 인프라 비용을 줄일 수있기 때문이다. 삼성전자와 네이버는 당초 목표했던 '효율적 초거대 AI 반도체'에 성큼 다가선 것으로 풀이된다.

양사는 특히 AI 경량화 기술 중 하나인 '파인 그레인드 프루닝' 분야에서 세계 최고 수준 성능을 확보한 것으로 전해졌다. 파인 그레인드 프루닝은 AI 연산 정확도를 떨어트리지 않고 처리량은 늘리는 기술이다. 해당 기술이 AI 반도체 실적용 사례가 사실상 없는 점을 고려, 삼성전자와 네이버는 내부적으로 세계 최초 성과로 평가하고 있다.

양사가 개발한 AI 반도체의 구체적 양산 일정과 적용 대상은 확인되지 않았지만 네이버 하이퍼클로바X 등 AI 모델 구동에 활용이 예상된다. 그동안 국내 AI 서비스들이 엔비디아, AMD, 인텔 등 해외 반도체에 전적으로 의존하는 구조였는데, 기술 독립이 시작되는 것이다. 뿐만 아니라 삼성전자와 네이버가 AI 칩을 대량 생산해 외부 판매에 나서면 기술 독립을 넘어 초거대 AI 시장을 놓고 글로벌 반도체 기업과 경쟁하는 구도가 된다. 시스템 반도체가 취약한 우리나라도 전 세계 AI 반도체 시장에 진입하는 것이다.

권동준 기자 djkwon@etnews.com