삼성·테슬라 밀착…'스마트싱스' 앱으로 충전량 확인
솔라루프·파워월과도 연동
생산 에너지·전력 사용량 확인
삼성전자는 CES 2024에서 테슬라와 스마트싱스 협력을 발표한다고 5일 밝혔다. 스마트싱스는 냉장고 TV 등 가전제품을 원격으로 제어하고, 에너지 사용량도 실시간으로 확인할 수 있는 삼성전자의 사물인터넷(IoT) 플랫폼이다. 여기에 테슬라의 전기차와 태양광 패널, 파워월(가정용 에너지 저장장치)을 연동한 것이다. 이 덕분에 태양광 패널로 생산된 에너지량, 전력 사용량, 잔여 에너지량, 차량 배터리 충전 상태를 스마트싱스 앱으로 확인하고 제어할 수 있게 됐다.
테슬라의 ‘악천후 감지 기능’도 적용된다. 미국에선 태풍이나 폭설에 따른 정전이 자주 일어난다. 악천후가 예고될 때 파워월 충전을 미리 최대치로 끌어올리면 정전에 대비할 수 있다. 이런 기능이 담긴 테슬라의 ‘스톰 워치’ 앱을 스마트싱스에 연동했다. 이렇게 되면 삼성 스마트폰이나 TV에서 악천후 알림을 실시간으로 받을 수 있다.
삼성전자는 스마트싱스를 활용한 ‘초연결’에 박차를 가하고 있다. 삼성전자는 지난 4일 스마트싱스와 현대자동차·기아의 차량 제어 플랫폼인 ‘커넥티드카 서비스’를 올 하반기 연동한다고 발표했다. 집에서는 스마트폰으로 차량 시동을 미리 걸고, 차에선 인포테인먼트 시스템으로 집에 있는 TV를 끌 수 있게 된다는 얘기다.
최예린 기자 rambutan@hankyung.com
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"AI 시대, 인간 뇌 닮은 NPU가 대세"…구글·애플 이어 LG도 참전
삼성전자의 ‘두뇌’ 역할을 하는 미래기술 연구조직인 삼성리서치는 지난달 통합칩셋(SoC·여러 반도체를 하나의 칩에 구현한 것) 설계팀에 엔지니어 200여 명을 충원했다. 이렇게 많은 개발자를 한꺼번에 삼성리서치에 투입한 건 흔치 않은 일이다. 이유는 온디바이스 인공지능(AI)을 구현하는 반도체인 신경망처리장치(NPU) 개발 역량을 강화하기 위해서였다.삼성전자는 미국 실리콘밸리, 오스틴 등 연구개발(R&D) 핵심 기지에서도 NPU 설계 경력자를 상시 채용하고 있다. 삼성 고위 관계자는 “이제 막 열린 온디바이스 AI 전자제품 시장을 잡으려면 NPU 개발 능력을 끌어올리는 게 관건이라고 판단했다”고 설명했다. 본격적으로 열리는 NPU 시장글로벌 정보기술(IT)업계에 NPU 개발 열풍이 불고 있다. NPU는 AI의 양대 축인 ‘학습’과 ‘추론’ 중 추론에 특화한 반도체다. 주로 전자기기용 SoC에 장착돼 외국어 자동 번역, 콘텐츠 화질 업그레이드 등을 담당한다.온디바이스 AI를 장착한 기기는 클라우드 연결 없이 자체적으로 AI 서비스를 구현해야 하는데, 이 기능을 NPU가 담당한다. 온디바이스 AI와 NPU는 일심동체처럼 같이 움직인다는 얘기다. NPU란 명칭은 인간의 뇌(신경망)와 비슷한 방식으로 정보를 처리한다는 이유에서 붙여졌다.최근 온디바이스 AI가 적용된 스마트폰, 가전, TV, 노트북이 잇달아 나오면서 NPU는 가장 ‘귀한’ 반도체가 되고 있다. 시장조사업체 가트너에 따르면 2022년 326억달러(약 43조원) 규모이던 NPU(AI용 반도체) 시장은 2030년 1170억달러(약 154조원)로 불어날 전망이다.삼성전자 퀄컴 인텔 등 반도체회사들이 NPU를 미래 먹거리로 삼고 시장 확대에 사활을 거는 이유다. 삼성전자는 지난해 10월 기존 제품보다 NPU 성능을 14.7배 끌어올린 스마트폰용 SoC인 ‘엑시노스 2400’을 공개했다. 퀄컴은 직전 제품보다 NPU 성능을 98% 개선한 스마트폰용 SoC인 ‘스냅드래곤 8Gen 3’로 맞섰다.최근엔 구글 애플 아마존 등 거대 테크기업과 LG전자까지 NPU 개발 행렬에 동참했다. 다른 회사가 만든 NPU를 사다 쓰는 것보다는 맞춤형 NPU를 직접 개발해야 온디바이스 AI 제품을 제대로 구동할 수 있다는 이유에서다. LG전자가 그렇다. 이 회사는 TV 화질을 자동 개선하는 AI 기능을 업그레이드하기 위해 작년부터 2세대 온디바이스 NPU 개발에 들어갔다. GPU 밀어내고 패권 장악반도체업계는 머지않은 시기에 NPU가 그래픽처리장치(GPU)를 밀어내고 AI 반도체 시대의 패권을 거머쥘 것으로 내다보고 있다. 현재 AI용 반도체 시장의 90%는 엔비디아의 GPU가 차지하고 있다. 화면 그래픽을 초당 수백·수천 번씩 채워넣기 위해 개발된 GPU는 여러 데이터를 동시에 처리하는 병렬 연산에 특화돼 있다. 이 때문에 대규모 데이터를 습득하는 AI 학습에 적합하다는 평가를 받으며 그래픽 처리 기능을 넘어 ‘AI 칩’으로 주목받았다.하지만 온디바이스 AI 시대의 주인공은 GPU가 아니라 NPU가 될 것이란 예상이 많다. 칩의 크기가 크고 값도 비싼 AI용 GPU는 클라우드를 활용한 현행 AI 시스템에는 그런대로 잘 맞지만, 스마트폰처럼 작은 기기에 적용하기는 어려워서다. 인터넷 연결 없이 AI 기능을 수행하려면 현 상태에선 작고 빠른 NPU를 능가하는 칩이 없다.글로벌 기업들도 이런 점을 감안해 ‘차세대 AI 서비스’용 반도체 칩으로 NPU를 선택하고 있다. 테슬라가 그렇다. 이 회사는 자율주행 서비스에 NPU를 활용하기로 했다. 테슬라는 개별 차량에 HW3.0 등으로 이름 붙인 온디바이스 자율주행용 NPU를 활용한다.■ NPU(신경망처리장치)사람의 두뇌처럼 정보를 학습하고 처리하는 반도체, 인공지능(AI) 전용으로 설계된 칩이기 때문에 추론(서비스) 영역에서는 GPU보다 더 효율적으로 작업을 수행한다.황정수/김채연 기자 hjs@hankyung.com
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온디바이스 인공지능(AI) 시대가 열린 것은 메모리 반도체 시장에도 호재다. 온디바이스 AI가 적용된 스마트폰과 PC, 가전에 수없이 많은 낸드플래시와 D램이 들어가기 때문이다.‘낸드 훈풍’이 불기 시작한 것은 작년부터다. 오는 17일 공개하는 갤럭시S24 등 기업들이 올해 본격적인 제품 출시를 앞두고 작년부터 물량 확보에 나선 결과다. 낸드 수요가 늘어난 것은 몇몇 수치만 봐도 알 수 있다. 가격부터 오름세를 보이고 있다. D램익스체인지에 따르면 낸드 메모리카드·USB용 낸드 범용제품(128Gb 16G×8 MLC)의 지난해 12월 평균 고정거래 가격은 전달보다 6.02% 오른 4.33달러였다. 낸드 가격은 지난해 10월(상승률 1.59%), 11월(5.41%)에 이어 석 달 연속 올랐다. 이 추세는 올해도 이어질 것으로 전망되고 있다. 시장조사업체 트렌드포스는 올 1분기 고성능 낸드플래시(eMMC·UFS) 가격 상승률 전망치를 기존 5~10%에서 18~23%로 상향 조정했다.가격이 오른다는 건 그만큼 수요가 늘고 있다는 의미다. 시장이 커진다는 얘기다. 시장조사업체 옴디아가 올해 낸드 시장 규모(536억달러·약 69조7800억원)가 작년보다 30.7%나 확대될 것으로 내다본 이유다.전문가들은 온디바이스 AI가 적용된 전자기기는 기존 제품보다 고성능·고용량 낸드와 D램이 들어간다고 설명한다. 온디바이스 AI PC·스마트폰은 클라우드 연결 없이도 스스로 AI 연산·추론을 해야 하는 만큼 기기 내부에 상당한 데이터를 축적·보관해야 하기 때문이다. 성능 좋고 용량 큰 낸드가 온디바이스 AI의 필수품으로 꼽히는 이유다. LPDDR(저전력 D램)과 LLW(low latency wide) 등 D램 제품 수요가 확대되는 것도 마찬가지다.온디바이스 AI에 힘입어 삼성전자와 SK하이닉스 실적도 개선될 것이란 전망이다. 지난해 20조원 안팎의 손실을 낸 것으로 알려진 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문과 SK하이닉스가 올해 흑자로 돌아설 것이란 관측이 나오고 있다.김익환 기자 lovepen@hankyung.com
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반도체 분야에서 온디바이스 인공지능(AI) 시대의 ‘주연’이 신경망처리장치(NPU)라면 LLW(low latency wide·저지연 광대역폭) D램과 LPDDR5T, LPCAMM 등 고성능·저전력 D램은 ‘주연급 조연’으로 부르기에 부족함이 없다. 온디바이스 AI가 적용된 제품을 제대로 구동하려면 이렇게 성능 좋은 D램이 필수적으로 들어가야 해서다.시장 흐름을 읽은 삼성전자와 SK하이닉스는 연내 LLW D램 양산에 들어간다는 계획을 세웠다. LLW D램은 입출력단자(I/O)를 늘려 종전 D램 대비 데이터 처리 용량(대역폭)을 확대한 제품이다. 프로세서에 가깝게 배치해 활용하면 일반 D램 대비 전력 효율이 70% 정도 향상된다.온디바이스 AI는 인터넷 연결 없이 스마트폰을 비롯한 기기 자체적으로 추론·연산을 처리한다. 기존보다 용량이 더 크고 추론·연산 속도가 빠른 D램과 낸드가 필요하다. LLW는 기존 LPDDR에서 대역폭을 늘려 실시간 데이터 처리 속도가 더 빠르다. 고대역폭 메모리(HBM)에 이어 LLW D램이 메모리 반도체 시장의 성장을 견인할 것이라는 분석이 나온다. 삼성전자가 오는 17일 내놓는 갤럭시S24 시리즈에 LLW D램을 장착했을 것이란 예상도 나오고 있다.삼성전자가 지난해 9월 개발한 PC·노트북용 D램 신제품 LPCAMM도 온디바이스 AI 맞춤형 제품이라는 평가다. 종전 제품(DDR)과 비교해 성능은 최대 50%, 전력효율은 최대 70% 높은 제품이다.SK하이닉스가 지난해 11월 상용화한 최첨단 모바일용 D램 LPDDR5T도 온디바이스 AI 제품에 들어갈 가능성이 높다. 풀HD급 영화 15편 분량의 데이터를 1초 만에 처리하는 이 제품은 모바일용 D램 가운데 데이터 처리 속도가 가장 빠르다. 온디바이스 AI의 데이터 처리 속도를 높이는 데 딱 맞는 D램으로 평가받는다.김익환 기자 lovepen@hankyung.com
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