[K-반도체 미래 리더] 특허만 85개, 애플 수석 엔지니어가 차린 AI 반도체 스타트업

[인터뷰]김녹원 딥엑스 대표
아이폰 A11 바이오칩 개발 참여…엣지용 AI반도체 회사 창업
"CPU·GPU 놓친 한국, NPU 잡아야"… NPU 원천기술 보유가 강점

김녹원 딥엑스 대표는 NPU의 전력 대비 성능을 끌어올리는 데 집중하고 있다고 말했다. 전민규 기자

PC시대에도 모바일 시대에도, 한국이 디바이스의 ‘두뇌(프로세서)’를 가져본 적은 없었다. CPU의 절대강자는 인텔과 퀄컴, GPU의 최강자는 엔비디아다.

한국 기업에게도 아직 기회가 있다. 인공지능(AI) 반도체 ‘NPU(Neural Processing Unit·신경망처리장치)’ 시장이다. AI 성능이 고도화되자, 대량의 데이터에 기반한 연산을 빠르게 수행할 수 있는 반도체가 미래 산업의 주도권이 달린 핵심으로 떠올랐다. 딥엑스는 이 시장에 도전하는 한국의 팹리스다.

딥엑스는 NPU 원천기술을 보유하고 있다. 데이터센터나 클라우드에서 데이터를 처리하는 AI반도체가 아니라, 단말기에서 데이터를 직접 처리하는 엣지용 AI 반도체를 개발한다. AI 연산은 클라우드 환경에서 CPU나 GPU를 통해서도 처리할 수 있다. 하지만 대부분이 기기에서 멀리 떨어진 서버 안에서만 데이터 처리가 가능하다. 딥엑스개 개발하는 NPU는 엣지단에서 수집된 데이터를 데이터센터와의 연동 없이 즉시 처리할 수 있는 저전력 고성능으로 AI 연산을 처리할 수 있는 반도체다.

김녹원 딥엑스 대표는 “서버 안에만 있던 AI 연산처리 장치를 손목 위, 집안, 자동차 안, 엣지 서버 등 일상생활 반경으로 끌어오는 것이 딥엑스가 개발하는 엣지용 NPU기술의 목표”라고 말했다.

2010년 인터넷에 연결된 전자기기의 개체수가 50억개에서 2020년을 지나가면서 500억개를 돌파했다. 데이터도 폭발적으로 증가하고 있다. 2020년 44제타바이트(ZB)였던 데이터 양은 2025년 180ZB까지 늘어난다. 김 대표는 “엄청난 데이터가 뿜어져 나오면 데이터를 클라우드 안에서 다 처리할 수 없다”며 “데이터가 생긴 곳에서 데이터를 추론하고 소화할 수 있는 솔루션이 필요하기 때문에 엣지용 NPU 시장에 뛰어들었다”고 설명했다.

서버에 있는 AI 데이터, 디바이스로 옮긴다

김 대표는 AI반도체를 오랫동안 연구해온 엔지니어다. UCLA에서 전기공학 박사를 취득한 후 IBM과 애플, 시스코 등 AI와 반도체, 네트워크 기업을 거치며 실력을 쌓았다. IBM TJ왓슨연구소에서 AI 딥러닝 기반 NPU를 연구했다. 애플에서는 수석엔지니어로 일하며 A11 바이오칩 개발을 주도했다. 시스코에서는 라우터 장비에 들어가는 칩셋을 설계했다.

딥엑스는 NPU의 전력 대비 성능을 최대로 끌어올리는 데 집중하고 있다. AI를 처리하는 서버에서는 막대한 전력소모가 일어난다. 엣지용 NPU는 낮은 전력으로 성능을 최대한 끌어올려 대량의 데이터를 기기 안에서 자체적으로 처리해야 한다.

딥엑스는 테슬라나 구글 등 빅테크 기업의 NPU보다 전력 대비 성능이 좋은 칩을 내놓는다는 목표를 가지고 있다. 테슬라의 NPU는 1와트(W)당 2TOPS(초당 2조회 연산) 성능을 보이고 구글은 1W당 3TOPS(초당 3조회 연산)가 가능한 NPU를 보유하고 있다. 딥엑스는 내년 1W로 초당 5조회~10조회 연산이 가능한 NPU를 개발하겠다는 목표를 내놨다.

최신 AI 알고리즘의 연산을 지원하는 솔루션도 보유하고 있다. 딥엑스의 기술경쟁력은 이미 인정받고 있다. 2018년 설립 후 등록한 특허 개수만 85개에 달한다. 글로벌 시장을 선점하기 위해 특허 대부분을 미국과 중국에 출원했다. 딥엑스는 2~3년 안에 특허 200개 이상을 확보한다는 목표를 가지고 있다. 원천기술 특허를 놓치면 시장을 잃는다는 생각에서다.

딥엑스는 내년 3가지 NPU를 출시할 계획이다. 엣지용 NPU뿐 아니라 서버용 NPU 시장도 동시에 공략할 계획이다. 김 대표는 “GPU 대비 10배, 20배의 전력대비성능을 내는 서버솔루션을 목표로 하고 있다”고 말했다.