[단독] 삼성 'GPU 독립'…AI폰 두뇌에 심는다

반도체 INSIGHT

독자 설계한 칩 2027년 양산

스마트폰 AP '엑시노스 2800'에 탑재할 계획
메모리·파운드리 이어 칩설계 경쟁력 강화나서

삼성전자가 독자 개발한 그래픽처리장치(GPU)를 넣은 애플리케이션프로세서(AP) ‘엑시노스 2800’(가칭)을 2027년 출시한다. 그래픽 처리와 인공지능(AI) 연산 등을 담당하는 GPU는 AI폰 등 기기의 성능을 좌우하는 핵심 반도체로 꼽힌다. 삼성 반도체가 메모리와 파운드리에 이어 설계 분야에서도 성과를 내기 시작했다는 평가가 나온다.

25일 업계에 따르면 삼성전자 시스템LSI사업부는 직접 개발한 ‘기본 설계도’(아키텍처)를 토대로 제조한 GPU를 2027년께 나올 차세대 AP에 적용한다는 방침을 세웠다. 자체 개발한 아키텍처를 활용해 GPU를 설계할 수 있는 기업은 전 세계에 엔비디아, AMD, 인텔, 퀄컴 등 극소수에 불과하다.

삼성이 내년 내놓는 갤럭시S26용 AP ‘엑시노스 2600’에는 미국 AMD의 아키텍처를 토대로 설계한 GPU가 들어간다. GPU는 크게 엔비디아가 장악한 서버용 제품과 퀄컴, AMD, 애플 등이 과점하고 있는 모바일용 제품으로 나뉜다. 삼성이 이번에 개발한 아키텍처는 이 가운데 모바일용 GPU다.

삼성이 모바일용 GPU 내재화에 나선 것은 AI 시대를 맞아 기기 내에서 그래픽과 AI 연산 작업을 하는 GPU의 중요성이 커진 데 따른 것이다. GPU는 여러 작업을 한꺼번에 처리할 수 있는 ‘병렬연산’의 장점을 활용해 AP 안에서 동영상 재생, 이미지 생성 등의 작업을 도맡는다.

반도체업계 관계자는 “삼성이 갤럭시폰 등에 최적화된 ‘맞춤형 GPU’를 적기에 공급받기 위해 GPU 개발에 나선 것”이라며 “GPU의 기본 설계도인 아키텍처 기술을 확보한 만큼 삼성의 정보기술(IT) 기기 경쟁력이 높아질 것”이라고 말했다.

업계에서는 삼성이 독자 GPU 아키텍처를 설계했다는 점에서 ‘AI 반도체 팹리스’(반도체 설계 전문 기업) 반열에 오른 것으로 평가하고 있다. 삼성은 자체 개발한 GPU가 들어간 엑시노스 AP를 향후 스마트글라스, 자율주행차용 소프트웨어, 휴머노이드 등에도 적용할 계획이다.

박의명/강해령/황정수 기자 uimyung@hankyung.com