[더AI⑤] GPU 넘어설 NPU의 기회‥피지컬 AI로 도전

◀ 앵커 ▶

'인공지능' 하면, 아직까진 '챗GPT'나 가전제품 스마트 기능 정도로 인식되는데요.

IT업계에선 결국 실물 '로봇' 같은 형태로 진화할 거라고 전망하고 있습니다.

이렇게 움직임을 학습해 수행하는 AI를 '피지컬AI'라 부르는데요.

이 분야엔, 우리나라도 AI강국으로 발돋움할 기회가 숨어있습니다.

이상민 기자가 그 방법을 찾아봤습니다.

◀ 리포트 ▶

"Grek is a little girl"

AI업계 선두주자 미국 엔비디아 CEO 젠슨 황이 조그만 로봇을 소개합니다.

"점프할 수 있니?" "춤도 출 수 있어?"

그렉의 가상세계 쌍둥이 '디지털 트윈'이, 뛰고 춤추는 물리적인 동작을 학습한 뒤, 그렉이 그걸 실제 현실에서 구현한 겁니다.

물리적 움직임을 학습해 현실에서 수행하는 인공지능, 바로 '피지컬AI'입니다.

기존 공장의 로봇팔이 정해진 동작만 한다면, '피지컬AI'는 움직임을 학습한 뒤, 실제 상황을 판단하고 대응해 움직입니다.

이제껏 인공지능의 핵심인 학습과 추론은 그래픽처리장치, 'GPU'에 의존해 왔습니다.

고용량 그래픽정보를 처리하려고 개발된만큼 속도가 빨랐고, 그래서 AI에게 많은 정보를 공부시키기 적합했던 겁니다.

하지만 GPU 칩 1개가 대형 냉장고 10대치 전기를 쓸 정도로 전력소모량이 많아, 로봇 같은 피지컬AI에는 효율성이 떨어집니다.

그래서, 뇌의 신경처럼 작동하도록 설계된 '신경망처리장치', 'NPU'가 대안으로 떠오르고 있습니다.

NPU 반도체 4개가 들어가는 AI 가속기 칩입니다.

비슷한 성능의 GPU와 비교했을 때 소모되는 전력량은 4분의 1에서 5분의 1에 불과합니다.

[김문환/마음AI 최고기술책임자]
"엄청나게 많은 연산량이 필요하지 않기 때문에 그 수준 정도의 연산량을 가지지만 고효율이 돼서 좀 잘 패키징 되어 있는 그런 칩이 있으면 저희는 좋을 것 같고…"

당분간 GPU 위주로 AI개발이 이뤄져도, 점점 NPU로 대체될 것으로 전망됩니다.

GPU는 엔비디아가 세계시장 92%를 차지했지만, NPU는 이제 막 경쟁이 시작된 상황입니다.

[신성규/리벨리온 부사장]
"모델을 내놓기까지는 GPU의 역할은 여전히 계속 필요합니다. (하지만) AI 서비스의 추론의 영역에서는 NPU를 쓰는 것이 비용적으로도 전력적으로도 더 적합하다…"

우리 NPU 개발 수준은 어떨까?

고대역폭메모리, HBM을 탑재해 연산 속도를 높인 국산 NPU는 인텔과 구글과 비교해도 크게 떨어지지 않습니다.

다만, NPU를 활용할 수 있는 소프트웨어가 충분하지 않다는 점은 해결해야 할 과제입니다.

[장종하/AI 개발 엔지니어]
"사실 개발자 입장에서는 소프트웨어 생태계도 굉장히 중요합니다. 그런데 엔비디아의 GPU는 수십 년 전부터 그걸 발전시켜왔는데 NPU는 아직 그 부분이 좀 미숙하기 때문에…"

중국은 '체화지능'이란 이름으로 피지컬AI 개발에 속도를 내고 있고 미국에서도 속속 사람 모습을 한 휴머노이드가 등장하고 있습니다.

이에 따라 NPU 시장은 8년 안에 10배 넘게 커질 것으로 전망됩니다.

말하는 AI 개발은 한 발 늦었지만, 몸으로 움직이는 AI 개발은, 우리에게 기회이자 도전의 땅입니다.

MBC뉴스 이상민입니다.

영상취재 : 남현택, 김민승 / 영상편집 : 문명배

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