IHS마킷 "반도체가 AI 필수 기반…AI가 칩 시장 재정의"
AI용 메모리 사용 따라 전력량 과도…산업계 해법 연구 중 세계 인공지능(AI) 반도체 시장 규모가 지난해 기준 428억 달러(약 51조 원)에 달했고 오는 2025년까지 1289억 달러(약 153조 원) 규모로 성장할 것이라는 관측이 나왔다.
31일 시장조사업체 IHS마킷은 AI 애플리케이션 구동에 사용되는 시스템의 모든 메모리 및 연산장치용 반도체의 지난해 시장 규모를 추산하고 향후 이 품목 매출이 5년간 가파르게 성장할 것이라 내다봤다.
IHS마킷이 추산한 AI용 반도체 가운데 '메모리 소자' 매출은 지난해 206억 달러 규모였고 오는 2025년까지 604억 달러 규모로 증가한다. '프로세서' 매출은 222억 달러 규모였고 오는 2025년까지 685억 달러 규모로 커진다.
단일 최대 비중의 AI용 메모리 시장은 컴퓨터 분야로 지난해 275억 달러에서 2025년 659억 달러로 연평균 15.7%씩 커진다. 이밖에 자동차, 통신, 소비자가전, 산업, 헬스케어 분야에서도 빠른 성장세가 기대된다.
루카 드 암브로기 IHS마킷 AI 담당 수석 연구 디렉터는 "반도체는 모든 AI 애플리케이션에 쓰이는 필수 연산 및 메모리를 제공해 AI 공급망의 기반을 나타낸다"면서 "AI는 새로운 성능 수요에 맞게 기존 프로세서 아키텍처와 메모리 인터페이스를 재정의해 칩 시장도 바꾸고 있다"고 설명했다.
일부 신생업체가 완전히 새로운 아키텍처로 그래픽처리장치(GPU), 프로그래머블 반도체(FPGA), 마이크로프로세서(MPU), 마이크로컨트롤러(MCU), 디지털신호처리장치(DSP)처럼 기존 AI 처리에 쓰이던 장치의 대체 수요를 노리고 있다. 새로운 아키텍처는 딥러닝 작업을 가속화할 수 있는 통합벡터처리같은 기능을 포함한다.
IHS마킷 측은 AI 지원 시스템 설계자들이 주문형반도체(ASIC) 및 시스템온칩(SoC)같이 통합된 이종 처리 솔루션을 사용하고 있어, AI 알고리즘이 GPU, CPU, DSP 등 장치 가운데 어디에서 실행되는지 여부를 덜 중요하게 만든다고 지적했다.
또 딥러닝 알고리즘과 같은 고급 AI 기술을 제대로 수행하려면 다량의 고대역폭 휘발성 메모리가 필요한데, 그러면 전력 소비량이 과도하게 늘어날 수 있다고 지적했다.
반도체 산업계는 이 문제 해결을 위해 △메모리를 계산 코어에 더 가깝게 위치시킨 새 프로세서 아키텍처로 데이터 이동 부담을 덜고 각 코어에 전용 메모리 구획으로 고성능 병렬 처리를 구현하거나 △이와 비슷한 이점을 갖도록 데이터 계산 초기 단계를 메모리로 가져가는 '메모리 내 연산(PIM, processing into memory)' 기술과 같은 방식을 연구하고 있다.
KPI뉴스 / 임민철 기자 imc@kpinews.kr
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