애플도 참전 'AI 반도체 전쟁'…삼성전자 '마하', 게임체인저 될까?

[아이뉴스24 김종성 기자] 구글, 마이크로소프트(MS), 메타 등 글로벌 빅테크 기업들이 자체적으로 인공지능(AI) 반도체 개발에 나선 가운데 애플도 뛰어들며 AI 반도체 전쟁이 본격화하고 있다. 삼성전자도 추론용 AI 칩인 '마하' 시리즈 개발에 속도를 내며 AI 반도체 시장에서의 입지 확보에 나섰다.

12일 월스트리트저널 등 외신에 따르면 애플은 대만 TSMC와 손잡고 AI 칩 개발에 나섰다. 'ADCD'라는 이름의 프로젝트로, AI 데이터센터 서버용 칩으로 알려졌다. 애플이 설계하고 파운드리(반도체 위탁생산) 파트너인 TSMC가 생산을 맡는 방식이다.

애플이 개발하는 AI 칩은 추론 기능에 초점을 맞춘 것으로 알려졌다. AI 모델에서 '훈련'은 텍스트·이미지·음성 등 여러 데이터를 생성형 AI 모델에 학습시키는 과정이다. 현재 전 세계 AI 칩의 80% 이상을 차지하는 엔비디아의 AI 가속기가 대표적이다.

'추론'은 학습을 통해 얻은 지식을 바탕으로 AI 모델이 새로운 데이터를 예측하거나 결론을 도출하도록 한다. 추론용 AI 칩은 성능보다는 반응 속도나 효율성이 더 요구된다. 이에 엔비디아의 AI 칩을 대체할 수 있는 분야로 각광받고 있다.

애플은 최근 온라인 신제품 공개행사를 통해 자체 개발한 시스템 반도체 'M4'를 적용한 신형 아이패드 모델 11세대를 공개했다. 애플리케이션 프로세서(AP)인 M4는 AI 학습을 가속하기 위해 초당 38조 회에 달하는 연산처리 능력을 갖춘 역대 가장 빠른 신경망처리장치(NPU)인 '뉴럴 엔진'을 장착했다. 지난해 10월 M3칩을 출시한 지 반년 만에 과감한 세대교체를 통해 AI 경쟁에 본격적으로 뛰어들었다는 평가다. 애플은 다음 달 열릴 '세계개발자콘퍼런스(WWDC)'에서 이 자체 AI 칩을 공개할 것으로 전망된다.

MS와 구글, 아마존, 메타 등 주요 빅테크들도 자체 AI 칩 개발에 속도를 내는 가운데 삼성전자도 최근 추론용 칩 '마하-1'을 공개하며 AI 칩 개발에 나섰다. 삼성전자는 마하-1에 고가의 고대역폭메모리(HBM) 대신 저전력 메모리 'LPDDR'을 탑재했다. 이를 통해 전력 효율을 8배 더 높이고, 메모리 병목현상을 8분의 1 수준으로 줄일 것이라는 관측이다. 마하-1의 데이터 자체 크기를 압축하는 기술을 활용한 것으로 알려졌다.

마하-1은 기존 AI 가속기의 여러 단점을 보완한 제품이다. 계획대로 개발된다면 AI 가속기 시장에서 '게임체인저' 역할을 담당할 수 있을 것이라는 관측이다. 업계에 따르면, 추론용 AI 칩 시장은 2030년 1430억 달러로 2023년(60억 달러) 대비 24배 성장이 예상된다.

김동원 KB증권 연구원은 "데이터센터 업체들은 충분한 연산자원 확보를 위해 AI 가속기용으로 그래픽처리장치(GPU)뿐 아니라 AI 추론용 칩도 써야 한다"며 "전력과 가격 대비 높은 성능을 가진 AI 추론 반도체 칩의 수요가 급증세를 보이고 있다"고 설명했다.

삼성전자는 네이버에 마하-1을 공급할 예정으로, 올해 안으로 안전성 테스트를 진행할 계획이다. 공급 규모는 15만~20만 개가 될 것으로 추정된다. 이어 2번째 추론 칩 '마하-2' 개발에도 착수한 것으로 알려졌다.

경계현 삼성전자 대표이사 사장(DS부문장)은 자신의 사회관계망서비스를 통해 "일부 고객들은 1T(1조 개) 파라미터(parameter) 이상의 큰 어플리케이션에 마하를 쓰고 싶어 한다"며 "생각보다 더 빠르게 마하-2(Mach-2) 개발이 필요한 이유가 생겼다"고 언급하기도 했다.