2017년 엔비디아와 마이크로소프트와 함께 인공지능(AI) 클라우드 컴퓨팅을 구동하는 가속기인 HGX-1 시작으로 2018년 자일링스가 데이터 센터 및 AI 가속을 위한 세계에서 가장 빠른 가속기 알베오(Alveo), 2019년 구글 텐서칩(Tensor Processing Unit, TPU), 2020년 애플이 컴퓨터용 칩인 'M1'을 ’21년에는 테슬라가 자율주행 학습용 슈퍼컴퓨터를 위한 칩인 'D1' 등을 발표하였다. 

이와 같이 정보 기술 대기업(빅테크)들의 전용 칩 발표가 연달아 나타나고 있다. 전용 칩 개발 대유행의 주요한 이유는, 자신의 소프트웨어의 인공지능 기능을 좀 더 빠르게 수행하기 위한 것이다. 즉, 인공지능 가속기가 기업들의 핵심 경쟁력이 되어 가고 있다.

인공지능 가속기(AI accelerator)는 AI를 구현하고 실행하기 위한 전용 하드웨어에 적용된 기술 말한다. 초에는 중앙 처리 장치(CPU), 그래픽 처리 장치(GPU), 메모리 등 범용 컴퓨터 부품을 이용해 구현했으나, 점점 인공지능만을 위한 독자적인 하드웨어인 인공지능 가속기가 속속 개발되어, 현재는 머신러닝, 딥러닝 등의 소프트웨어 영역과 함께 하드웨어 영역으로서 인공지능 산업의 한 축을 담당하고 있다.

19일, 특허청(청장 이인실)에 따르면, 지식재산권 5대 강국(IP5: 한·미·일·중·유럽)에 신청된 인공지능(AI) 가속기 관련 특허출원은 최근 10년간(‘11~’20) 연평균 15%로 증가하였다.

특히, 알파고와 이세돌의 대국으로 개발 대유행이 일기 시작하여 최근 5년간(‘16~’20) 연평균 26.7%로 급증하는 등 기술발전이 가속화되고 있는 것으로 나타났다. 출원인 국적별로 살펴보면, 미국이 45%로(2,255건) 가장 높고, 중국 23.1%(1,156건), 한국 13.5%(677건), 일본 10.1%(504건), 유럽 5.3%(267건)를 자리하고 있다. 

지난 5년간(‘16~’20) 주요국의 출원 건수는 직전 동기(‘11~’15년) 대비 평균 3.4배(1,129건→3,879건) 증가한 반면 우리나라는 7.5배(80건→597건) 늘어났고, 출원인 수도 주요국이 평균 2.8배(243명→685명) 증가하는 동안 우리나라는 3.8배(23명→ 88명) 늘었다.

이는 인공지능 가속기에 대한 국내 연구개발이 활발하다는 사실을 보여주고 있어, 향후 출원 점유율이 높아질 것으로 기대된다.

다출원 순위를 살펴보면, 인텔이 438건(8.7%)으로 1위를 차지했으며, 이어 삼성전자가 272건(5.4%), 캠브리콘 262건(5.2%), 아이비엠(IBM) 158건 (3.2%), 구글 151건 (3.2%) 순이었다. 

국내기업중 다출원 순위는 삼성전자, 한국전자통신연구원(58건), 에스케이(SK)(45건), 스트라드비젼(30건), 서울대학교(27건) 순이고, 한국과학기술원, 포스텍 등이 그 뒤를 잇는 등 정보 기술(IT) 분야의 기업과 대학·연구소의 활약이 두드러졌다.

특허청 박재일 인공지능빅데이터심사과장은 “초지능화 시대로 접어들면서 인공지능이 빠르게 학습하고 추론할 수 있게 해주는 ‘인공지능 가속기’의 중요성이 높아지고 있어, 향후 기술 주도권 확보를 위한 경쟁도 치열해질 것”이라며, “우리나라가 인공지능 분야에서 영향력을 키워가기 위해서는 기반기술인 인공지능 가속기의 혁신적인 핵심 특허를 확보할 필요성이 있다”고 말했다.