“GPU 말고 NPU, 몸값 3조 인정받았다”…AI 반도체 승부처는 ‘기기 안’

GPU보다 효율 높고 발열 적어
온디바이스 AI용 반도체 적합
시장규모 2030년 150조원 육박

김녹원 딥엑스 대표 [딥엑스]

최근 인공지능(AI) 연산을 스마트폰이나 PC·자동차·피지컬AI 등에 접목하는 ‘온디바이스 AI’ 시장이 커지면서 저전력으로 연산을 수행하는 반도체인 신경망처리장치(NPU)에 관심이 쏠리고 있다. 해당 기술을 개발하는 국내 스타트업이 3조원 가치를 인정받는 사례도 나왔다. 저전력 AI 반도체 상용화가 빠르게 진행되는 가운데, 글로벌 시장 선점을 위한 경쟁도 한층 치열해질 전망이다.

글로벌 시장조사기관인 옴디아와 가트너의 데이터를 토대로 국내 한 반도체 기업이 분석한 결과, 글로벌 온디바이스 AI 반도체 시장 규모는 올해 472억 달러(약 67조 원)에서 2030년 1057억 달러(약 150조 원)로 연평균 20%씩 성장할 것으로 전망된다.

온디바이스 AI반도체인 NPU가 주목받는 이유도 여기에 있다. NPU는 AI 연산에 특화된 반도체로, 기존 그래픽처리장치(GPU)보다 전력 효율이 높고 발열이 적다. 온디바이스 AI 구현에 가장 적합하다는 평가다. 가격이 저렴하면서도 전력 소모가 적어 다양한 기기에 탑재하기 쉽다.

국내 NPU 기업 중에는 딥엑스가 시장의 주목을 받고 있다. AI용 NPU를 개발하는 국내 AI 반도체 팹리스 기업으로, 최근 3700억원 규모 시리즈 D 투자에서 22억달러(약 3조1350억원)의 기업가치를 인정받았다. 이 과정에서 딥엑스는 지난달 30일 사모펀드, 자산운용사로부터 제3자 배정 유상증자를 통한 전환상환우선주(RCPS) 방식으로 420억원을 투자받았다.

이달 중 2차 투자계약 체결을 추진하고 있으며, 현재 약 1700억원 규모의 투자 건에 대한 최종 심의를 마친 상태로, 후속 투자 건에는 국내 주요 금융지주 계열 투자기관, 벤처캐피탈, 전략적 투자자(SI) 등이 참여할 예정이다.

회사는 조달된 자금으로 제품 양산·공급을 확대하는 한편, 차세대 NPU를 연구개발(R&D)하는 데 쓸 예정이다. 또 미국, 일본, 유럽, 중국, 대만 및 동남아시아 사업 조직을 확대하는 등 글로벌 유통 및 판매망을 확대할 방침이다. 딥엑스는 10개국 이상의 고객으로부터 구매 주문을 확보한 상태다.

김녹원 딥엑스 대표는 “차세대 AI 반도체의 양산과 연구개발, 글로벌 공급망과 현지 사업 조직, 고객 기술지원 역량에 집중적으로 투자해 이번 투자 유치를 딥엑스가 세계 시장에서 대규모 상용화를 실현하는 기반으로 삼겠다”고 밝혔다.

신동주 모빌린트 대표 [모빌린트]

또 다른 국내 NPU 기업으로 모빌린트도 AI 반도체 기술을 고도화하며 글로벌 시장으로 사업 확장을 추진하고 있다.

모빌린트의 핵심 기술은 고성능 엣지(edge) AI 반도체와 초저전력 온디바이스 AI SoC(System-on-Chip)다. 특히 모빌린트의 AI SoC는 NPU와 중앙처리장치(CPU)가 하나의 칩에 통합된 시스템 반도체로 별도의 서버 없이도 구동되는 것이 장점이다.

모빌린트는 포스코, 롯데이노베이트, 인텔리빅스 등 주요 기업과의 협력을 진행하며 기술력을 입증하고 있다. 지난 4월 700억 원 규모의 시리즈 C 투자를 유치했다.

데이터센터용 AI 반도체를 주력으로 해온 리벨리온과 퓨리오사AI도 온디바이스 AI 시장 공략에 속도를 내고 있다.

리벨리온은 NPU를 앞세워 공급 계약을 확대하며 실적을 쌓고 있다. 리벨리온은 최근 공공 폐쇄회로(CC)TV에 AI 분석 기능을 적용하는 정부 사업에 국산 NPU를 공급했다. 공공 AI CCTV에서 카메라나 엣지 장비에서 1차로 객체를 인식한 뒤 서버에서 영상을 정밀 분석하는 방식으로 운영된다.

퓨리오사AI 역시 로봇·자율주행차·스마트팩토리 등 피지컬AI용 반도체 설계를 완료하고, 출시를 준비하고 있다.

박성현 리벨리온 대표 [리벨리온]