[칼럼] 엣지에서 AI를...NPU 탑재하고 5G와 모바일 AP를 하나로?
[칼럼] 엣지에서 AI를...NPU 탑재하고 5G와 모바일 AP를 하나로?
  • 정한영 기자
  • 승인 2019.09.04 18:11
  • 댓글 0
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삼성전자 엑시노스 980 공개....무엇을 뜻하나
NPU 탑재하고 5G와 모바일 AP를 하나로삼성전자 엑시노스 980 공개(이미지:본지)
NPU 탑재하고 5G와 모바일 AP를 하나로삼성전자 엑시노스 980 공개(이미지:본지)

엣지에서 인공지능의 핵심인 'NPU(Neural Processing Unit)'는 필수적이다. 딥러닝 알고리즘 연산에 최적화된 프로세서 딥러닝 알고리즘은 수천 개 이상의 연산을 동시에 처리해야 하는 병렬 컴퓨팅 기술이 요구된다. NPU는 이러한 대규모 병렬 연산을 효율적으로 할 수 있다. 때문에 NPU는 AI 구현을 위한 핵심 기술로 꼽힌다.

NPU시장은 화웨이, 애플, 퀄컴, 엔비디아 등이 경쟁을 벌이고 있다. 때문에 AI를 선점하기 위해 글로벌 선도기업들의 경쟁도 치열하다. 이런 경쟁에 5G를 기반으로 삼성전자가 합류했다.

삼성전자는 5세대 이동통신을 지원하는 '5G 통신 모뎀'과 고성능 '모바일 AP(Application Processor)'를 하나로 통합하고 고성능 NPU(신경망처리장치)를 탑재시켜 인공지능 성능을 강화시키면서 첨단 8나노 핀펫(FinFET) 공정을 적용한 5G 모바일 프로세서 '엑시노스(Exynos) 980'을 공개했다.

특히 '엑시노스 980'은 기존에 클라우드 서버와 데이터를 주고받으며 수행하던 인공지능 연산 작업을 모바일 기기 자체적으로도 가능한 '온 디바이스 AI(On-Device AI)'를 구현할 수 있으며, 사용자의 개인 정보를 보호할 수 있는 장점도 있다.

'5G 통신 모뎀'과 고성능 '모바일 AP(Application Processor)'를 하나로 통합한 5G 모바일 프로세서 '엑시노스(Exynos) 980'(사진:삼성전자)
'5G 통신 모뎀'과 고성능 '모바일 AP(Application Processor)'를 하나로 통합한 5G 모바일 프로세서 '엑시노스(Exynos) 980'(사진:삼성전자)

이 제품은 삼성전자가 선보이는 첫 번째 '5G 통합 SoC(System on Chip) 제품'이다. 하나의 칩으로 2G부터 5G까지 폭넓은 이동통신 규격을 지원한다. 특히 각각의 기능을 하는 두 개의 칩을 하나로 구현함으로써 전력 효율을 높이고, 부품이 차지하는 면적을 줄여 모바일 기기의 설계 편의성을 높인 것이 특징이다. 5G 통신환경인 6GHz 이하 주파수 대역에서 최대 2.55Gbps의 데이터 통신은 물론 4G 환경에서는 최대 1.0Gbps의 속도를 지원하는 제품이다.

5G와 4G 이중 연결(E-UTRA-NR Dual Connectivity, EN-DC) 상태에서는 최대 3.55Gbps 속도로 다운로드가 가능하다고 한다. 와이파이의 최신 규격(Wi-Fi 6, IEEE 802.11ax)도 지원해 소비자들은 고해상도 영상 등 대용량 스트리밍 서비스를 더 빠르고 안정적으로 즐길 수 있다는 것이다.

고성능 NPU가 내장된 '엑시노스 980'은 기존 제품 대비 인공지능 연산 성능이 약 2.7배 향상됐다. 이 제품은 향상된 연산 성능으로 사용자의 설정에 따라 데이터를 자동 분류하는 '콘텐츠 필터링', 가상과 현실을 연결해 새로운 경험을 제공하는 '혼합현실(Mixed Reality, MR)', '지능형 카메라' 등과 같은 대용량 데이터를 빠르게 처리해야 하는 다양한 환경에 활용할 수 있다고 한다.

'엑시노스 980'은 고화소 이미지센서를 채용하는 스마트폰이 늘어남에 따라 최대 1억 800만 화소 이미지까지 처리할 수 있는 고성능 ISP(이미지처리장치, Image Signal Processor)를 갖췄다. 또 최대 5개의 이미지센서를 연결할 수 있으며, 3개의 센서를 동시에 구동할 수 있어 멀티 카메라 트렌드에도 최적화된 제품이다.  ISP에 NPU 성능이 더해져 사진 촬영시 피사체의 형태, 주변 환경 등을 인지하고 최적의 값을 자동으로 설정해 최상의 이미지를 얻을 수 있다는 것이다.

이밖에 삼성전자는 대용량 데이터를 빠른 시간에 처리할 수 있도록 최신 8 Core CPU(Cortex-A77, Cortex-A55)를 적용했다고 한다. 또 뛰어난 그래픽 성능을 갖춘 프리미엄급 GPU(Mali G76)를 탑재해 모바일 기기에서 고해상도 게임 등 고사양 콘텐츠를 원활하게 구동할 수 있도록 했다.

삼성전자는 이달부터 '엑시노스 980' 샘플을 고객사에 공급하고 있다. 연내 양산을 시작한다는 계획이다.

삼성전자 시스템 LSI사업부 마케팅팀장 허국 전무는 "삼성전자는 지난해 '엑시노스 모뎀 5100' 출시를 통해 5세대 이동통신 시대를 여는데 견인차 역할을 했다"며, "첫 5G 통합 모바일 프로세서인 '엑시노스 980'으로 5G 대중화에 기여해 나갈 것"이라고 말했다.

삼성전자가 노리는 것은 무엇일까. 결론적으로, 2019년은 AI를 스마트폰이라는 주머니 속에 넣을 준비가 됐고 5G로 이를 더욱 가속화 하겠다는 뜻으로 여겨진다. 스마트폰이나 휴대용 디바이스에서 AI 모델을 실행할 수 있어 AI 확산속도는 더 빨라질 것으로 예측된다,

뿐만 아니라 물체인식, 감정인식, 동작인식, 자동 번역 등 다양한 분야로 응용도 가능하다. 개인화 등 기능을 향상시키기 위해 스마트폰 및 기타 디바이스가 스스로 학습할 수 있는 토대도 마련된다.  저전력이면서 고성능으로 스마트폰 등에서 실시간 AI 실현이 가능해질 것이라는 전망이다, 따라서 기존 클라우드 서버에서 이루어지는 AI 알고리즘을 이제 스마트폰 등 사용자의 주머니 속에서도 최적화된 AI 구현이 가능할 날도 얼마남지 않은 것으로 여겨진다.

 


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