"엔비디아 GPU, 2030년 차세대 반도체로 대체"

국민경제·과기자문회의 토론회
GPU는 막대한 전력 소모 단점
PIM이 조만간 시장 잠식할 것
KAIST·삼성 등 공동연구 시작
기업 연계 실무형 인재 양성해야

국내 최고 반도체 석학 중 한 명인 유회준 KAIST 전기및전자공학부 교수가 27일 “엔비디아 그래픽처리장치(GPU)를 쓰는 인공지능(AI)은 지속가능하지 않다”고 말했다. 28일 2분기 실적 발표를 앞두고 엔비디아 성장세에 대한 전망이 엇갈리는 가운데 나온 발언이라 주목된다.

유 교수는 대통령 자문기구인 국민경제자문회의와 국가과학기술자문회의가 이날 서울 명동 은행회관에서 공동 주최한 ‘AI가 이끄는 혁명: 과학기술과 디지털 경제의 새로운 길’ 토론회에서 이같이 밝혔다.

유 교수는 “GPU는 막대한 전력 소모 때문에 지속가능하지 않다”며 “저전력, 저가의 차세대 반도체가 GPU를 조만간 대체할 것”이라고 강조했다. 구체적으로 신경망처리장치(NPU)가 GPU를 서서히 잠식할 것으로 전망했다. NPU는 뇌의 뉴런-시냅스 구조를 모방한 고효율 AI 반도체다. 메모리에서 정보를 꺼내거나 넣을 때 가중치를 따져 연산 장치를 그때그때 매칭한다. 생각이 많을 때 뇌의 에너지 소모량이 많고 그렇지 않을 땐 적은 환경을 반도체에서 구현한 것이다. 최근 SK텔레콤 자회사 사피온과의 합병을 선언한 리벨리온이 NPU를 개발하는 스타트업이다.

유 교수는 프로세스인메모리(PIM) 시장이 2030년을 전후해 GPU를 상당 부분 대체할 것으로 내다봤다. PIM은 NPU 등 시스템 반도체와 D램을 쌓아 올린 고대역폭메모리(HBM) 등 메모리를 한 곳에 융합한 AI 반도체다. 메모리 병목 현상과 시스템 반도체 전력 소모를 최소화하는 데 PIM이 최고라는 설명이다.

유 교수가 이끄는 KAIST 연구팀이 PIM 기술을 갖췄으며 삼성전자, 미국 매사추세츠공대(MIT), 일본 도쿄대 등과 공동 연구를 올해부터 시작했다. 유 교수는 “급변하는 반도체 시장에 대응하기 위해서는 PIM 설계와 제작, 검증을 모두 경험할 수 있는 기업 연계 교육 시스템을 구축해 실무형 인재를 양성해야 한다”고 강조했다.

이날 엔비디아 주가는 전 거래일보다 2.25% 내린 126.46달러에 거래를 마쳤다. 업계에선 엔비디아의 2분기 매출이 286억달러에 이른 것으로 추정하고 있다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com