삼성·SK하이닉스 있는데 왜?…이통사가 반도체 출사표 던진 이유

SK텔레콤의 AI 반도체 '사피온 X220'. SK텔레콤 제공

 
삼성전자와 SK하이닉스가 주름잡은 반도체 시장에 SK텔레콤과 KT가 잇달아 출사표를 던졌다. 음성 명령 스피커·모바일 비서와 같은 인공지능(AI) 서비스를 제공하는 것을 뛰어넘어 직접 하드웨어 개발에도 팔을 걷어붙인 것이다.
 
두 회사는 메모리 위주의 국내 생태계를 벗어나 '미래 산업의 쌀'로 불리는 AI 반도체 주도권을 잡겠다는 의지를 내비쳤다. 국내 기업이 아닌 엔비디아·인텔·구글 등 글로벌 공룡들과 맞붙는다.
 


SKT·KT, 엔비디아·구글과 AI 반도체 경쟁
 
6일 시장조사기관 가트너에 따르면 AI 반도체 시장은 2019년 134억9000만 달러에서 2025년 767억7000만 달러(약 101조원)로 연평균 28.2%의 성장률을 보일 전망이다. 2030년에는 전체 시스템 반도체 시장의 31.3% 차지할 것으로 기대된다.
 
KDB미래전략연구소는 올해 AI 반도체 응용 분야로 통신기기(63.5%)와 컴퓨터(26.1%)가 약 90%를 차지한 것으로 봤다.
 

 
AI 반도체는 AI 서비스를 구현하기 위해 요구되는 데이터와 알고리즘 작업을 효율적으로 수행한다. 기존 CPU(중앙처리장치)는 데이터를 순차적으로 처리하는 반면, AI 반도체는 많은 데이터를 동시에 병렬로 처리한다.
 
그렇다고 CPU가 필요 없어지는 것은 아니다. 더 깊이 있고 많은 연산을 수행하기 때문이다. 대신 AI 반도체는 머신러닝처럼 AI가 동시다발적인 학습과 추론을 할 때 용이하다.
 
그래서 지금까지는 GPU(그래픽연산장치)가 AI 반도체의 역할을 해왔다. 3D 그래픽이나 게임처럼 셀 수 없이 많은 픽셀을 짧은 시간에 단순 반복 연산하는 데 특화한 것이 AI 수요와 맞아 떨어진 것이다.
 
GPU 1위 기업 미국 엔비디아가 AI 반도체 시장에서 약 80%의 점유율을 가져갈 수 있었던 이유다.
 
하지만 AI 반도체는 도입 초기 단계라 향후 기술 진화를 거치면 GPU에서 NPU(신경망처리장치), 뉴로모픽 및 PIM(CPU·GPU·메모리·통신 통합 프로세서) 등으로 시장이 재편될 것으로 예상된다.
 
뉴로모픽은 우리에게 익숙한 폰노이만 컴퓨팅 구조의 메모리 성능·전원 소모 한계를 해결한 혁신 기술이다. 언제든 선도 기업이 바뀔 수 있다는 의미다.
 

SK텔레콤의 AI 반도체 '사피온 X220'. SK텔레콤 제공

 
국내에서는 SK텔레콤이 이통사 중 처음으로 AI 반도체 시장 진출을 선언한 뒤 상용화에 성공했다. 지난 2020년 데이터센터용 '사피온 X220'을 공개했다. 파운드리(반도체 위탁생산) 1위 대만 TSMC에 생산을 위탁했다.
 
AI 반도체 사업을 가속하기 위해 사피온코리아를 분사해 계열사로 편입하기도 했다. 류수정 SK텔레콤 AI 액셀러레이터 담당이 대표를 맡았다.
 
이어 올해 NHN 데이터센터에 1초당 1경4000조번 연산하는 수준의 AI 반도체 기반 클라우드 인프라를 구축했다.
 
AI 반도체 벤치마크 엠엘퍼프의 측정 결과 사피온 X220은 '엔비디아 A2' 대비 컴팩트 버전은 2.3배, 엔터프라이즈 버전은 4.6배 더 높은 성능을 자랑했다. 전력 소모 측정에서도 컴팩트 버전은 2.2배, 엔터프라이즈 버전은 2배 높은 효율성을 나타냈다.
 
SK텔레콤 관계자는 "시장 성장세와 함께 5G MEC(모바일 에지 컴퓨팅)와 머신러닝 서버 등 내부 수요가 급증하는 상황이라는 판단 아래 미래 반도체 시장에 뛰어들었다"고 말했다. SK텔레콤은 사피온코리아를 비롯해 SK하이닉스(메모리 시너지), SK스퀘어(전략적·재무적 투자자 유치)와 'SK ICT 연합'을 구성해 글로벌 시장을 공략한다.
 

구현모 KT 대표가 KT가 지난달 16일 소피텔 앰배서더 서울에서 열린 기자간담회에서 'AI 발전전략'을 발표하고 있다. KT 제공

 
"혼자서는 못 해" SKT는 ICT 연합, KT는 버티컬 풀스택
 
KT는 지난달 구현모 대표 주도로 'AI 발전전략'을 발표하면서 AI 반도체 청사진을 소개했다.
 
구현모 대표는 "엔비디아 GPU는 그래픽 처리용이라 효율성이 그다지 좋지 않다. AI 전용 칩이 나와야 한다"며 "소프트웨어·하드웨어 혁신이 필요하다. 혼자 할 수 없기 때문이 생태계를 창출하고 있다"고 말했다.
 
KT는 자사 AI 서비스(콜센터·물류)와 초거대 AI를 시작으로 소프트웨어(모레), 하드웨어(리벨리온)로 이어지는 '버티컬 풀스택' 협업 체계를 마련했다.
 
내년 리벨리온과 기존 대비 3배 이상 효율의 데이터센터용 반도체를 출시하고 클라우드 환경에 적용할 방침이다. 2024년에는 글로벌 판로 확보와 공동 영업에 박차를 가한다.
 
이를 바탕으로 KT는 세계 2위 파운드리와 달리 점유율이 1%에 그치는 팹리스(반도체 설계)의 국내 시장 경쟁력을 끌어올리겠다는 포부다. 엔비디아의 AI 개발 솔루션 '쿠다'의 의존도를 극복하기 위해 국산 모델의 사업 레퍼런스를 정착시키는 데에도 총력을 기울인다.
 
정길준 기자 [e-mail]