삼성전자, 가장 진화 된 꿈의 AI반도체 '뉴로모픽 칩' 시동...관련주는?

[파이낸셜뉴스] 삼성전자가 차세대 먹거리로 AI반도체 기술인 Neuromorphic Artificial Intelligence Chip(뉴로모픽 AI칩)를 향한 움직임을 본격화 하는 모양새다. 이에 벌써부터 증권가에선 관련 수혜주 찾기에 분주하다. 현재 뉴로모픽 관련 테마주로는 삼성전자를 고객사로 둔 네패스아크, 해당 기술을 연구중인 오픈엣지테크놀로지, 자람테크놀로지 등이 꼽힌다.

16일 재계 등에 따르면 삼성전자가 함돈희 하버드대 교수를 SAIT(옛 삼성종합기술원) 부원장에 선임한 것으로 알려졌다. 한국인으로선 하버드대 최연소 교수이기도 한 함 교수는 작년 연말 인사에서 SAIT 원장을 맡은 경계현 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)과 함께 SAIT를 이끌며 미래 성장엔진에 필요한 핵심 요소 기술의 선행 개발을 주도할 것으로 보인다.

함 교수는 앞서 2021년 김기남 당시 삼성전자 부회장, 황성우 삼성SDS 사장 등과 함께 AI반도체 기술 뉴로모픽(Neuromorphic) 주제 논문을 집필했다. 이는 세계적인 학술지 '네이처 일렉트로닉스'에 게재됐다. 2022년에는 공동 교신저자로 참여해 자기저항메모리(MRAM)를 기반으로 한 '인-메모리(In-Memory) 컴퓨팅'을 세계 최초로 구현한 연구 결과가 '네이처'에 게재되기도 했다.

함 교수가 삼성의 싱크탱크 역할을 하는 SAIT의 수장으로 향후 먹거리 발굴에 집중할 것으로 알려지면서 뉴로모픽 반도체도 뜨거운 감자로 떠올랐다. 실제 함 교수는 가장 진화 된 꿈의 AI반도체 '뉴로모픽 칩' 권위자여서 삼성전자가 향후 관련 사업에 관심을 기울 일 것으로 전망되고 있기 때문이다.

통상 AI에는 일반 시스템 반도체보다 대량의 데이터를 동시에 처리하는데 특화된 반도체가 사용되며 크게 세 가지 세대로 분류되는데, 인간의 두뇌를 모방한 신경망을 기반으로 하는 ‘뉴로모픽’이 3단계 AI 반도체로 구분된다.

업계 관계자는 “시스템온칩(SoC)의 궁극적인 방향성은 결국 인간의 뇌를 닮은 뉴로모픽 반도체”라며 “뉴로모픽 컴퓨팅은 기존의 CPU와 메모리가 직렬로 연결된 구조에서 벗어나, 인간의 뇌가 뉴런과 시냅스로 구성된 것과 같은 인공 뉴런으로 구성된 병렬 네트워크로 연산, 메모리, 통신 기능을 융합한 형태”라고 말했다.

현재까지 뉴로모픽 칩은 AI반도체 중에서 가장 진화된 반도체로 불리운다.

실질적인 공시로 뉴로모픽반도체에 대해 밝힌 회사는 네패스아크가 대표적이다. 네패스아크는 시스템반도체 후공정 테스트 기업으로 전력관리반도체(PMIC), 디스플레이 구동칩(DDI), 모바일프로세서(AP) 등의 테스트 사업을 하고 있다. 주요 고객사는 삼성전자다.

공시에 따르면 네패스아크는 'Neuromorphic Artificial Intelligence Chip(뉴로모픽 인공지능칩) 테스트 개발'을 완료했다.

회사측은 "당사가 테스트 개발한 제품은 네패스 퓨처인텔리전스사업부에서 개발한 것으로 칩 자체에서 학습한 판단(인지) 기능을 모두 포함하고 있는 제품"이라고 밝혔다. 해당 제품은 576개의 인공 뉴런을 집적한 AI 반도체로 1개의 뉴런은 메모리와 인공지능 연산을 위한 Logic 영역으로 구성되어 있다. 뉴런의 개수를 쉽게 확장할 수 있는 아키텍쳐를 가지고 있으며, 저전력 소형화가 가능하면서도 사람의 뇌와 같은 고속 병렬 연산 처리가 가능한 칩이다. 제어로직부 등 학습 및 저장·복구 인식기능에 대한 테스트 알고리즘을 구현한 국내 최초의 테스트라 할 수 있으며 '양산 적용'된 상태다. 또한 주목할 점은 세계 최초로 뉴로모픽칩을 개발한 업체가 네패스라는 점이다. 지난 2017년 네패스는 세계 최초로 뉴로모픽 칩 을 개발해 상용화했다.

한편 가시적인 성과로 제품화에 성공한 네패스아크 외에도 해당 기술을 연구개발하고 있는 기업들도 눈에 띈다.

오픈엣지테크놀로지는 중소벤처기업부의 '모바일 AI 구현을 위한 뉴로모픽 반도체(NPU) IP 개발'을 수행했다. 해당 연구는 2018년 4월부터 2020년 3월까지 중소벤처기업부 주관으로 시행됐다.

또한 자람테크놀로지도 2024년 상반기 완료를 목표로 관련 기술을 개발 중이다.

자람테크놀로지는 프로세서 설계 기술과, 분산처리기술, 저전력 반도체 설계 기술로 경쟁력 확보가 가능한 엣지향 인공지능 프로세서 개발 중이다.

해당 프로세서는 'SNN방식의 뉴로모픽 프로세서를 기반으로 성능향상을 위해 CNN을 추가한 하이브리드형'라고 알려졌다.

[e-mail] 김경아 기자