챗GPT 개발로 AI 반도체 경쟁 활발…AMD·삼성 등 기업들 투자 늘려

과기정통부·IITP, 주간기술동향 'ICT Brief'
AMD, 엔비디아 도전…MI300X 칩 공개
삼성전자, 'HBM3 PIM' 메모리 출시 목표
SKT '사피온 X220', MBC 4K 송출 검토
KT, AI반도체 기업 리벨리온에 300억 투자

사진은 SKT 모델들이 SK전시관에서 사피온 반도체가 기체 운항을 지원하고, 신재생 에너지 가상 발전소가 전력을 공급하는 도심항공교통(UAM) 기술을 소개하는 모습./SKT

챗GPT 개발 경쟁에 국내외 기업들의 도전이 이어지면서 고성능·대용량 반도체 연구와 투자도 함께 증가하고 있다. 특히 기존 반도체가 아닌 AI에 특화된 전용 반도체 투자와 기술 향상에 공을 들이고 있다.

과학기술정보통신부와 한국과학기술평가원, 정보통신기획평가원(IITP)이 발간한 주간기술동향 담은 'ICT Brief'에 따르면, 엔비디아에 도전장을 내민 AMD는 자체 설계한 AI(인공지능) GPU MI300X 칩을 공개하며 AI 반도체 개발 경쟁을 가속화하고 있다.

MI300X 칩은 엔비디아 H100 대비 2.4배의 메모리 밀도와 1.6배 이상의 대역폭(bandwidth) 제공하는데, AMD의 신규 GPU에는 HBM3 메모리가 엔비디아 GPU보다 2.4배 많이 탑재돼 처리할 수 있는 데이터량이 증가해 더 적은 GPU로 동일한 작업을 수행할 수 있다.

MI300X 칩은 올해 3분기 주요 고객들에 기술 샘플링 시작 후 4분기부터 본격 생산할 예정이다. 엔비디아의 H100은 3만달러 이상이라 AMD의 MI300X 칩이 성능과 가격에서 경쟁력을 확보한다면 엔비디아의 강력한 대항마가 될 것으로 예상한다고 IITP는 설명했다.

국내 전자 기업도 AI 반도체 투자에 속도를 내고 있다. 삼성전자는 올해 안으로 더욱 빠른 속도와 에너지 사용량 갖춘 차세대 버전 'HBM3 PIM' 출시를 목표로 하고 있다. 삼성전자는 AMD의 AI 프로세서 'MI-100'에 'HBM3 PIM' 메모리를 공급하는 등 글로벌 기업과도 협력할 계획이다.

미국 뉴욕 타임스스퀘어 전광판에 새롭게 단장한 LG전자 브랜드 슬로건 영상이 떠있다. /LG전자

LG전자도 AI 반도체 설계 전문기업인 '퓨리오사 AI'가 개발 중인 2세대 AI 반도체 '레니게이드'를 통해 초거대 AI 엑사원(EXAONE) 기반의 '생성형 AI' 상용기술 검증에 들어간다. LG전자는 국내외 기업과의 협업을 통해 개발된 AI 반도체를 자사의 스마트 TV, 차량용 전장부품, 테이터센터 등에 활용할 계획이다. 퓨리오사 AI는 초거대 AI 모델을 안정적으로 구동할 수 있는 최적화된 AI 반도체를 개발하기 위해 LG AI연구원의 평가 및 피드백을 설계·개발·양산 전 과정에 반영한다는 계획이다.

SKT는 2020년 '사피온 X220' 공개하며 AI 반도체 시장 진출 포문을 열었는데, 올해는 사피온 X330, 내년에는 사피온 X340과 사피온 X350 등 후속 버전을 출시할 예정이다. AI반도체와 AI 기반 화질 향상(업스케일) 기술을 합쳐 미디어 시장 공략을 가속화하는데, 하반기 중으로 지상파 방송인 MBC가 FHD로 수급·중계 예정인 스포츠경기를 대상으로 사피온X220 기반 라이브 컨버터를 적용해 4K 방송 송출을 검토 중이다.

KT는 자사 데이터센터에 자체 개발한 AI 반도체를 선제 적용하는 등 AI 반도체 풀스텍' 확보 전략 마련에 속도를 가하고 있다. 또 토종 AI반도체 기업인 '리벨리온'에 300억원 투자를 단행하고 사업 협력에 나섰다. 리벨리온은 KT의 두 번째 AI인프라 분야 전략 투자 스타트업으로, KT는 스타트업과 협력해 AI반도체 분야에 본격 진입, 미래 사업 기회를 확보한다는 방침이다.

KT가 주도해 스타트업과 협업으로 개발할 AI 반도체는 AI알고리즘에 최적화된 NPU(Neural Processing Unit)로 복잡한 알고리즘에서도 뛰어난 성능을 보이며, GPU대비 3배 넘는 에너지 효율과 저렴한 도입 비용 등을 장점으로 내세우고 있다. KT는 앞으로 데이터센터, 자율주행 등 다수 영역에서 수요가 증가할 NPU 시장을 개척하고 선점한다는 전략이다.

KT로고./KT