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[지식정보] AI 기업 경쟁력과 전용 반도체 개발

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중국과학원(中国科学院)이 발표한 ‘2019 인공지능 발전 백서(2019年人工智能发展白皮书)’에서 미국은 MS(1), 구글(2), 페이스북(3), 오토메이션 애니웨어(9), IBM왓슨(10), 넷플릭스(13), 엔비디아(15), 브레인코(16), 웨이모(17) 9개 기업이 포함되었다. 마이크로소프트와 구글은 검색 기술과 자연어 처리 기술 등에서 월등한 역량을 보유한 것으로 평가됐으며 3위인 페이스북은 얼굴인식과 딥러닝 부분에서 높은 평가를 획득하였다. 중국은 바이두(4), DJI(5), 센스타임(6), 메그비(7), 아이플라이텍(8), 쑹슈AI 11(11), 바이트댄스(12) 7개 기업이 포함되었다.

 

4차 산업혁명의 핵심 동력인 AI·자율주행·가상현실·드론 등 최첨단 기술을 안정적으로 제어·구현할 수 있는 AI 반도체가 IT 산업의 핵심 기술로 부상하고 있다. AI 알고리즘을 효율적으로 구동하는 전용 반도체 프로세서를 사용하여 AI 성능이 대폭 향상되고 있다. 이에 반도체 업체뿐만 아니라 인터넷, 스마트폰 등 분야 업체들도 AI 반도체 개발에 뛰어들고 있다.

자료: 정보통신기획원, ICT Brief, 2020-08, 2020.2.27.

alliedmarketresearch, ‘Artificial Intelligence Chip Market by Chip Type’ (2019.5) https://www.alliedmarketresearch.com/artificial-intelligence-chip-market

지디넷, ‘구글, AIAI칩 개발 시도사람보다 나아’ (2020.2.20) http://www.zdnet.co.kr/view/?no=20200220103830

한국경제, ‘50년 반도체 최강자 인텔은 AI기업으로 변신 중’ (2019.12.18) https://www.hankyung.com/it/article/201912185779g

조선비즈, ‘[중국 IT 열전] AI칩 개발 가속페달 밟는 화웨이·알리바바’ (2019.9.28) https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2019/09/28/2019092800599.html

뉴시스, ‘페이스북, 자체 AI 반도체 독자 개발’ (2019.2.19) http://www.newsis.com/view/?id=NISX20190219_0000563176&cID=10101&pID=10100

삼성전자뉴스룸, ‘삼성전자, 실리콘밸리서 삼성 테크 데이 2019 개최’ (2019.10.24) http://bit.ly/33WhWRp

대한민국 정책브리핑, ‘AI 국가전략 발표2030455조 창출·AI 반도체 세계 1’ (2019.12.17) http://www.korea.kr/news/policyNewsView.do?newsId=148867621

中国科学院, ‘2019年人工智能发展白皮书 http://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202001171374280695_1.pdf

지디넷, ‘글로벌 AI 기업 톱20 발표 MS 1, 한국은 없어’ (2020.2.17.), http://www.zdnet.co.kr/view/?no=20200217085548

전자신문, ‘ICT·科技로 확실한 도약문재인 정부 AI 1등 국가 선포’ (2020.1.16) https://www.etnews.com/20200116000212

kotra, ‘빠르게 성장하는 인공지능산업’ (2019.10.25) http://news.kotra.or.kr/user/globalBbs/kotranews/782/globalBbsDataView.do?setIdx=243&dataIdx=177675

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1. 글로벌 AI 기업 경쟁력 톱 20

 

중국 정부 산하 자연과학 분야 연구기관인 중국과학원(中国科学院)‘2019 인공지능 발전 백서(2019年人工智能发展白皮书)’를 발표하였다.

 

미국은 MS(1), 구글(2), 페이스북(3), 오토메이션 애니웨어(9), IBM왓슨(10), 넷플릭스(13), 엔비디아(15), 브레인코(16), 웨이모(17) 9개 기업이 포함되었다.

 

마이크로소프트와 구글은 검색 기술과 자연어 처리 기술 등에서 월등한 역량을 보유한 것으로 평가됐으며 3위인 페이스북은 얼굴인식과 딥러닝 부분에서 높은 평가를 획득하였다.

 

특히 1위를 차지한 마이크로소프트는 윈도우10 음성 비서 코타나(Cortana), 음성·영상통화메신저 스카이프(Skype), 검색엔진 빙(Bing), 오피스365를 포함한 모든 제품과 서비스에 AI를 통합하고 있으며 검색 기술, 자연어 처리 기술에서 경쟁사를 압도하고 있다.

 

중국은 바이두(4), DJI(5), 센스타임(6), 메그비(7), 아이플라이텍(8), 쑹슈AI 11(11), 바이트댄스(12) 7개 기업이 포함되었다. 중국 기업들은 내수시장을 기반으로 AI 기술개발, 인재확보, 투자처 발굴 등 정부의 전폭적인 지원에 힘입어 검색, 얼굴인식, 음성인식 등 다양한 방면의 AI 기술을 개발하고 있다.

 

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메그비, DJI, 아이플라이텍 등 각 분야의 AI 기업이 다방면의 AI 기술을 상용화하여 생태계를 조성하면 향후 AI 기술 경쟁력이 향상될 것으로 기대된다.

 

이 외에도 영국(그래프코어·14), 스위스(ABB로보틱스·18), 일본(화낙·19, 프리퍼드 네트웍스·20) 기업이 20위 권에 들었다.

 

중국정부의 정책 지원으로 중국의 AI 굴기 가속될 전망이다. 중국 정부는 ’15년부터 AI 산업 관련 육성 정책을 잇달아 발표하고 있으며 지방정부 역시 효과적인 AI 산업육성을 위해 지역별 맞춤형 정책 시행하고 있다.

 

베이징은 산학연구 융합 및 기술개발·응용분야에 집중하고 있으며, 상하이는 기업을 대상으로 인재 육성·생태계 조성·산업 융합·투자 지원 등 구체적 정책을 추진하고 있다.

 

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2. 글로벌 ICT기업의 AI 반도체 개발 경쟁

 

AI 반도체가 반도체 시장의 새로운 성장 동력

4차 산업혁명의 핵심 동력인 AI·자율주행·가상현실·드론 등 최첨단 기술을 안정적으로 제어·구현할 수 있는 AI 반도체가 IT 산업의 핵심 기술로 부상하고 있다. AI 알고리즘을 효율적으로 구동하는 전용 반도체 프로세서를 사용하여 AI 성능이 대폭 향상되고 있다. 이에 반도체 업체뿐만 아니라 인터넷, 스마트폰 등 분야 업체들도 AI 반도체 개발에 뛰어들고 있다.

 

글로벌 AI 반도체 시장은 ’1866.4억 달러(7.7조 원)에서 ’25911.9억 달러(106조 원), 같은 기간 45.4%CAGR을 기록할 전망이다. (Allied Market Research, ’19.5)

 

구글, AI를 활용한 ‘AI 반도체연구 개발

 

구글은 지금 AI를 활용한 AI 반도체 성능 개선을 개발하고 있다. 개선된 AI 반도체가 SW·HW 성능을 높이고, 다시 AI 성능을 높이는 선순환이 진행되고 있다. AI를 반도체 설계에 활용한 결과 24시간 만에 칩 설계에 필요한 배선도를 줄이는 효과가 있다. 이는 6~7명의 연구원이 일주일 동안 연구한 설계보다 더 나은 성과를 도출한다.

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반도체 설계에 활용되는 AI는 강화학습(Reinforcement learning)을 적용하여 기존 데이터 없이 스스로 다양한 방식을 구사하여, 최상의 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대가 된다. 한편, ’16AI 반도체 ‘TPU(텐서프로세싱유닛)’을 데이터 서버에 본격 적용하여 검색·이메일 등에 활용하고 있다.

 

글로벌 ICT기업도 반도체 기술 확보를 위해 기술개발 가속화

 

인텔·페이스북·화웨이·삼성전자 등 글로벌 ICT기업은 차세대 AI 반도체 개발을 위해 기술을 개발하거나 투자를 확대하고 있다.

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인텔

 

모비디우스·너바나·알테라·모빌아이에 이어 이스라엘 AI 반도체 스타트업 하바나 랩스20억 달러(23,300억 원)에 인수(’19.12)하는 등 AI 시장 진출에 속도를 내고 있다. 하바나랩스는 엔비디아보다 3배 뛰어난 성능을 지닌 추론프로세싱 역할의 AI 고야(Goya)’ 개발했다. 또한, 데이터센터 같은 대규모 업무처리에도 적용할 수 있는 AI 훈련용 반도체 가우 디(Gaudi)’를 개발했다. 하바나 인수는 정체된 PC용 중앙처리장치(CPU) 사업 의존도를 줄이면서 급속 성장하는 AI 반도체 분야에서 새로운 성장 기회를 확보하기 위함이다.

 

페이스북

 

AI 반도체 개발 조직을 설립(’19.4)하고 AI프로그램을 지원하기 위한 자체 SoC(시스템온칩·통합반도체), 주문형집적회로(ASIC)를 개발 중이다. VR 헤드셋과 스마트 스피커에 자체 개발한 AI 반도체를 탑재해 HW 성능 제고에 활용한다는 구상이다. 페이스북의 자체 칩 개발은 데이터센터 하드웨어 구축, AI 소프트웨어 개발 및 원활한 서버 전력 공급에 따른 비용 절감과 기술 의존도를 낮추기 위한 계획이다. 또한, 가짜뉴스, 자살유도 및 선정적인 콘텐츠 노출 등 부적절한 콘텐츠를 분류하거나 차단하는 데 있어 AI 반도체가 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

 

화웨이

 

AI 반도체 어센드(Ascend) 910’를 출시(’19.8)하고, ‘쿤펑(kunpeng)920’을 공개(’19.1)하는 등 독자적인 AI 생태계 구축하고 있다. 스마트폰에 탑재하는 자체 AI 반도체 기린(Kirin)’ 시리즈를 지속 업데이트하여, 2020년 상반기 기린1000(Kirin1000)’을 출시할 계획이다. ·중 무역분쟁으로 중국 ICT 기업에 대한 미국의 제재가 강화되면서 수입 의존도를 탈피해 반도체 자립도를 높이기 위한 독자 개발에 속도를 가하고 있다. 궁극적으로 AI 반도체 기술력을 확보해 스마트폰과 소프트웨어에 최적화된 기술을 구현하여, AI뿐 아니라 SW·HW에 이르기까지 생태계를 강화한다는 전략이다.

 

삼성전자

 

신경망처리장치(NPU)를 탑재한 엑시노스(Exynos)’ 시리즈를 개발하는 등 독자적인 AI 반도체 개발을 하고 있다. 2세대 자체 NPU 코어 2개와 디지털 DSP(신호처리기)를 탑재해 10 TOPs(초당 1조회) 이상의 AI 연산 성능을 확보한 모바일 AP ‘엑시노스 990(Exynos 990)’ 공개(’19.10) 했다. 모바일 고객은 사물·음성인식, 딥러닝(Deep Learning), AI 카메라 등 폭넓은 분야에서 AI 기능을 활용할 수 있게 된다. 10년 내 AI 연구·개발 인력을 현재의 10배인 2,000명으로 증원하는 등 AI 반도체 기술 확보에 역량을 결집하고 있다.

 

AI 시대 글로벌 업계 주도권 경쟁의 핵심은 ‘AI 반도체

 

AI 시대를 맞아 폭발적으로 증가하는 데이터를 실시간으로 빠르게 처리하기 위한 반도체 기술개발이 활기를 띠면서 주요 ICT 기업의 시장 진출도 활기를 띠고 있다. 메모리 반도체 시장에서 세계적 기술력을 보유한 국내 업계도 AI뿐만 아니라 차세대 반도체 분야 투자를 지속하고 있는바, 지배력 강화를 위한 끊임없는 노력을 하고 있다. 부품·소재 및 생산시스템 기술 등을 종합적으로 요구하는 AI 반도체 개발을 위해 산학연 간 연계·협업을 강화하고 기초·원천 연구 투자 등 체계적 지원 방안이 계속 나와야 한다.

 

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