엔비디아 아성 깬다···삼성전자, 자체 AI 가속기 '마하 1' 내년 출시

경계현 "기술 검증 완료···연말 칩 제작·내년 초 시스템 공개"
AI 가속기 문제였던 GPU-메모리 간 병목현상 8분의 1 감소
HBM 쓰지 않고 LP 메모리로 '경량화' 도전
시장 1위 엔비디아 아성 깨고 위상 회복 가능할지 주목

[서울경제]

삼성전자가 자체 개발한 인공지능(AI) 가속기를 내년 초 처음으로 선보인다. AI 반도체 시장을 장악하고 있는 엔비디아의 아성을 깨고 세계 최대 반도체 회사로서 위상을 회복하기 위한 삼성전자의 시도로 풀이된다.

20일 삼성전자 반도체(DS)부문을 총괄하는 경계현 사장은 경기 수원컨벤션센터에서 열린 제 55기 삼성전자 정기주주총회를 통해 자체 AI 가속기 칩인 '마하(Mach)-1'을 개발하고 있다고 밝혔다. 경 사장은 "프로그래머블칩(FPGA)를 통해 마하-1에 대한 기술 검증이 완료됐고 시스템온칩(SoC) 설계를 진행 중"이라며 "연말 중에 칩을 만들어 내년 초 저희 칩으로 만든 AI 시스템을 볼 수 있을 것"이라고 밝혔다.

마하-1은 AI 추론 과정에 적합한 가속기다. 기존 AI 가속기는 연산장치인 그래픽칩(GPU)과 메모리 사이 정보를 교환할 때 발생하는 병목 현상이 문제가 됐다. AI 반도체에서 가장 주요한 데이터 전송 속도가 늦어질 뿐 아니라 전력 효율성까지 떨어졌다.

반면에 삼성전자가 준비 중인 마하-1은 메모리와 GPU 사이 병목 현상을 기존보다 8분의 1가량을 줄일 수 있는 파격적인 구조가 될 것으로 보인다. 게다가 AI 반도체에서 쓰였던 값비싼 고대역폭메모리(HBM) 없이도 저전력(LP) 메모리를 활용할 수 있는 '경량화'한 AI 칩이 될 것으로 보인다.

업계는 삼성전자는 마하-1으로 신시장으로 떠오르고 있는 반도체 시장에 본격적으로 진출할 것으로 관측한다. 이 업계에서 가장 눈에 띄는 업체는 미국 엔비디아다. 마이크로소프트(MS), 메타 등 기라성같은 정보기술(IT) 업체들이 엔비디아의 GPU를 선택해 자체 AI 인프라를 꾸리고 있다.

현재 삼성전자는 엔비디아에 AI용 GPU에 쓰는 HBM을 공급하기 위해 분전하고 있다. AI 필수 메모리로 각광받는 HBM의 경우 1위 SK하이닉스에 밀리며 자존심을 구기기도 했다.

하지만 삼성은 HBM 시장에서의 역전은 물론 자체 가속기를 기반으로 엔비디아가 장악한 AI 반도체까지 잡으며 시장 판도 자체를 흔들 준비를 하고 있는 것으로 풀이된다. 최근 삼성전자는 AI 반도체 개발을 위해 미국 실리콘밸리에 일반인공지능(AGI) 컴퓨팅 랩을 설립하며 관련 칩 개발에 박차를 가하고 있다.

경 사장은 "전문화한 연구실은 완전히 새로운 유형의 반도체, 미래 AGI의 처리 요구사하을 충족하도록 설계된 반도체를 만들기 위해 노력하고 있다"고 말했다.

강해령 기자 hr@sedaily.com