인공지능(AI) 반도체의 개요와 중요성

인공지능(AI) 반도체의 개요와 중요성에 대해서 살펴봅니다.

 

1. 인공지능 반도체의 정의

 

인공지능 반도체는 학습 및 추론 등 인공지능 서비스 구현에 필요한 대규모 연상을 높은 성능, 높은 전력 효율로 실행하는 반도체입니다. 

 

인공지능 반도체는 인간의 두뇌처럼 학습하면서 높은 인지능력을 구현하는 것으로 매우 짧은 시간에 높은 연산 성능으로 낮은 전력을 구현해내는 것이 핵심입니다.

 

2. 인공지능 반도체는 시스템 반도체일까

 

인공지능 반도체는 첨단 시스템 반도체 분야로 인공지능의 두뇌 역할을 담당하고 있습니다.

시스템 반도체는 데이터의 "수집▶전송▶연산"의 전 과정에 활용되며 인공지능 반도체는 데이터의 학습과 추론 등 핵심적인 연상을 수행하는데 활용됩니다. 

 

 

기존 반도체가 운영체제 구동, 소프트웨어 사용의 범용적인 목적 달성에 활용되었다면 인공지능 반도체는 인공지능을 최적화하는 것에 활용됩니다. 기존 반도체는 데이터를 순차적으로 처리하는 것이 목적이었지만 인공지능 반도체는 데이터를 동시 다발적으로 병렬처리하는 것에 목적이 있습니다. 

 

 

3. 인공지능(AI) 반도체의 기술 발전 단계

 

인공지능 반도체는 인공지능 기술혁신으로 2010년대에 들어와서 본격적인 기술변화가 가시화되었습니다.

 

1세대 인공지능 반도체는 CPU와 GPU를 중심으로 전개되며 2세대 인공지능 반도체는 NPU 중심으로 3세대 인공지능 반도체는 뉴로모픽(Neuromorphic)으로 발전될 것으로 전망됩니다.

 

NPU(Neural Processing Unit) : 인간의 뇌신경을 모방한 인공지능 알고리즘의 연산에 최적화된 프로세서

뉴로모픽(Neuromorphic) : 신소자를 활용하여 새로운 설계를 통해 집적도와 전력효율을 획기적으로 향상한 프로세서

 

현재 GPU 기반의 인공지능 반도체 시장이 폭발적으로 성장하고 있으나 중장기적으로 신소자 기반의 뉴로모픽 반도체가 개발된다면 시장이 점진적으로 변화될 것으로 예상되고 있습니다

 

인공지능 반도체 산업의 맹점은,

 

메모리(기억)와 프로세서(연산)의 통합으로 미래 반도체 설계의 패러다임이 완벽하게 바뀔 수 있는 PIM(Processing In Memory) 기술도 발전시킨다는 점입니다.