제3시선, 최고가 최고를 만나다
‘제3시선, 최고가 최고를 만나다’는 최고의 ICT 업계 전문가들이 서로의 시선에서 공통의 주제를 이야기하며 세상을 바라보는 새로운 시선을 넓혀가는 연재 콘텐츠입니다. ICT 분야의 최고 전문가와 최고의 ICT 기술을 만들어 내는 SK하이닉스 구성원 간의 만남. 기존 인터뷰 콘텐츠에서 볼 수 없었던 이야기를 만나볼 수 있습니다.
이번 시리즈는 국내 최고의 인공지능 전문가인 정지훈 대구경북과학기술원(DGIST) 겸임교수와 SK하이닉스 구성원(권용기 PL, 김성재 PL, 류동일 TL, 주영표 부사장)들이 만나 미래를 변화시킬 인공지능 기술과 반도체를 주제로 총 4편으로 구성될 예정입니다.
지금까지 인공지능의 등장과 발전, 활용사례, 그리고 SK하이닉스의 인공지능 반도체에 대해 알아봤는데요. 이번 편은 정지훈 교수님과 함께하는 제3시선 마지막 편으로 지난 편에서 다루지 못한 이야기와 함께 다가올 인공지능 시대에 대한 간단한 전망을 나눠볼 계획입니다. SK하이닉스와 정지훈 교수가 나누는 인공지능과 인공지능 반도체에 관한 마지막 이야기, 지금부터 시작합니다. (편집자 주)
인공지능(AI, Artificial Intelligence)으로 변화할 우리의 미래, 정지훈 교수와 대담에 참여한 SK하이닉스 구성원들은 어떻게 생각하고 있을까?
지금까지 우리는 인공지능의 등장과 발전, 그리고 인공지능 반도체에 대한 이야기를 나눴다. 이를 통해 현재 우리의 삶 다양한 곳에서 인공지능이 적용되고 있으며, 더욱 많은 곳에서 인공지능이 활용될 것이라는 전망을 할 수 있었다. 공상 과학이나 영화 속 이야기들이 점차 현실이 되어가고 있는 상황에서 인공지능 산업 최전선에 있는 이들은 어떤 생각을 하고 있을까?
인공지능 전문가 정지훈 교수와의 마지막 대담에서는 인공지능 시대에 대비하는 SK하이닉스 구성원들의 이야기와 지난 콘텐츠에서 다루지 못했던 2022 SK 테크 서밋(이하 테크 서밋)에 대한 이야기를 나눠볼 예정이다.
▲ 2022 SK 테크 서밋에서도 인공지능은 핵심 비즈니스로 각광받았다.
인공지능을 위한 프로세서, NPU
정지훈 교수 지금까지 인공지능에 대한 많은 이야기들을 나눴는데요. 2022 SK 테크 서밋(이하 테크 서밋)은 SK하이닉스와 SK그룹이 다가올 인공지능 시대를 어떻게 대비하고 있는지 살펴볼 수 있는 좋은 자리였던 것 같습니다. 말로 설명하기 어려운 새로운 기술들을 이해하기 쉽게 전시한 것 역시 아주 인상적이었습니다.
앞에서 설명해주신 SK하이닉스의 인공지능 반도체(PIM, iCIS, HBM3, CMS-CXL)를 비롯해 SK그룹에서 준비하고 있는 다양한 인공지능 비즈니스들을 보면서 ‘SK그룹이 정말 인공지능에 진심이구나’라는 것을 느끼기도 했는데요. SK에서 준비하고 있는 인공지능 관련 비즈니스 중 앞에서 다루지 못했던 인공지능 비즈니스에 관해 설명해주실 수 있을까요?
김성재 PL 네. 저희 SK하이닉스는 인공지능에 대해 다양하게 접근하고 있지만, 저는 국내 인공지능 분야에서 선두에 있는 사피온*에 대해 이야기하고 싶습니다. 테크 서밋 전시에서도 살펴봤지만, 사피온 칩은 SK텔레콤과 SK스퀘어 그리고 SK하이닉스가 협력을 통해 개발한 국내 최초의 NPU* 인공지능 반도체인데요. 지난 2020년 11월, 국내 최초로 개발한 인공지능(AI) 반도체 상용제품인 ‘SAPEON X220’을 출시했습니다.
* 사피온(Sapeon): 국내 최초의 데이터센터용 비메모리 반도체 ‘사피온 칩’을 개발한 기업. ‘사피온 칩’은 SK텔레콤이 SK스퀘어, SK하이닉스와 함께 ‘SK ICT 연합’을 구성해 개발에 성공했다.
* NPU(Neural Processing Unit) : 신경망처리장치로, 머신러닝 구동에 최적화된 프로세서. 소프트웨어를 통해 인공신경망을 만들어 학습해야 하는 GPU와 달리 하드웨어 칩 단위에서 인공신경망을 구현하고자 했다는 특징이 있다.
▲ 정지훈 교수와 SK하이닉스 구성원들이 국내 최초 인공지능 반도체 사피온 부스에서 데이터 처리방식에 있어 CPU, GPU와의 차이점에 관해 이야기 나누고 있다.
정지훈 교수 테크 서밋 전시 부스에서도 사피온에 관한 설명을 한참 들었던 기억이 나네요. 국내 최초의 NPU라는 점이 아주 인상적이었는데요.
김성재 PL 인공지능을 위한 프로세서인 ‘NPU’에 대해 조금만 더 설명해 드리자면. 먼저 기계, 혹은 컴퓨터의 연산 처리 장치를 생각해보면 좋을 것 같아요. 보통 연산 처리 장치를 떠올리면 PC에 사용되는 CPU(중앙처리장치, Central Processing Unit)가 가장 먼저 생각나겠죠. 그리고 최근 비약적인 성능향상을 보여주며 인공지능 등 다양한 곳에서 활용되고 있는 GPU*도 떠오를 것 같아요. 다만, 한 가지 유념할 점은 GPU는 인공지능을 위한 반도체는 아니에요. 행렬 연산에서 CPU보다 유리하기 때문에 많이 사용돼 왔던 것이죠.
NPU는 GPU보다 더 빠르게 더 많은 데이터를 연산할 수 있는 진짜 ‘인공지능 반도체’입니다. 이름에서 알 수 있듯 NPU는 사람의 신경망을 본떠 인공 신경망을 구현하고자 한 프로세서거든요. 현재 사피온에서 개발한 SAPEON X220은 인공지능 환경에 최적화된 프로세서로 GPU와 비교하면 혁신적인 성능 향상을 이뤄냈습니다.
* GPU(Graphics Processing Unit) : 초기 GPU는 단순히 CPU의 연산 결과를 그림이나 글자 신호 등으로 변환해 송출하는 보조 부품으로 인식됐지만, 3D(3차원) 게임이 등장하면서부터 3D 그래픽의 전용 프로세서로 개발됐다. 더 빠르고 더 많은 3D 구현을 목적으로 병렬방식의 데이터 처리 성능이 향상되면서 지금은 그래픽 구현을 넘어 더 넓은 영역에서 활용되고 있다.
류동일 TL 실제로 지난 2022년 9월, 글로벌 인공지능 반도체 성능 테스트인 MLPerf(엠엘퍼프)에서 SAPEON X220은 비슷한 스펙의 GPU와 비교해 뛰어난 성능을 선보였는데요. 데이터센터 추론 벤치마크에서 GPU 대비 2.3배 이상 높은 성능을 기록했습니다. 성능뿐만 아니라 전력 효율성에서도 2배 넘는 효율을 보이면서 차세대 인공지능 반도체로서 존재감을 확실하게 드러냈죠.
정지훈 교수 앞서 이야기 나눴던 HBM3나 GDDR6-AiM과 같은 메모리 기반의 인공지능 반도체뿐만 아니라 프로세서 분야에서도 사피온과 SK하이닉스가 확실한 두각을 보이는 것이군요. 인공지능 반도체와 관련해 다양한 분야에서 활약할 SK하이닉스의 모습을 기대해 보겠습니다.
인공지능 시대 이끌어갈 SK하이닉스
정지훈 교수 마지막으로 이번 대담에 참여해주신 여러분의 이야기를 들어보면 좋을 것 같은데요. 앞서 많은 이야기들을 해주셨지만, 각자 마지막으로 하고 싶은 이야기들을 나누면서 이번 대담을 마무리하도록 하겠습니다.
주영표 부사장 보통 인공지능 관련 연구개발을 하고 있다고 하면, 일부만 생각하는 경우가 많은데요. 예를 들면, 특정 문제를 해결하기 위한 인공지능 개발, 기존에 나와 있는 인공지능의 성능 향상을 위한 솔루션 개발, 아니면 인공지능 알고리즘 그 자체를 연구하는 경우 정도로 국한하는 것이 일반적이죠. 이러한 접근방식으로 인해 우리는 결국 알고리즘이나 연산 장치에만 집중하게 되는데요. 실제로 인공지능을 위한 알고리즘과 연산 장치는 최근 비약적으로 발전하고 있고요.
저는 우리가 더 넓은 범위에서 인공지능을 바라봐야 한다고 생각합니다. 한쪽으로만 치우친 발전은 결국 시스템의 균형을 무너뜨릴 위험이 있기 때문이에요. GPU가 쉬지 않고 연산할 수 있도록 쉬지 않고 데이터를 넣어줄 수 있는 주변 시스템이 필요합니다. 데이터처리의 중요도가 높아지는 만큼 메모리 반도체의 발전 역시 중요해지겠죠. DRAM 메모리 반도체를 비롯해 NAND 메모리에서 절대 강점을 가지고 있는 우리 SK하이닉스는 인공지능 시대에 아주 큰 역할을 할 수 있으리라 생각합니다.
정지훈 교수 맞습니다. 더욱 뛰어난 인공지능을 위해선 보다 높은 품질의 많은 데이터가 필요하니까요. 수없이 많은 데이터를 처리하기 위해서 결국 메모리 반도체의 발전은 필수적이라고 생각합니다. 인공지능 시대는 SK하이닉스에는 새로운 기회가 될 수 있다고 생각해요.
류동일 TL 저는 아직 주니어로서 다가올 인공지능 시대에 대해서도, SK하이닉스에서 제가 해내야 할 일에 대해서도 기대감이 아주 큽니다. 개인적인 목표나 바람에 대해서 말씀드리자면, 우리가 앞으로 직면하게 될 많은 문제를 해결하는 과정에서 인공지능이 활용되는 사례가 많아지길 기대하고 그 안에서 제 역량을 십분 발휘하고 싶습니다.
SK하이닉스의 구성원으로 당연히 우월한 성능의 제품 개발과 양산이 주된 목표이지만, 더 나아가 저희가 개발하고 있는 제품들이 더욱 다양한 곳에 활용되며 인공지능 시대를 여는 데 이바지할 수 있으면 좋겠습니다. 현재 저희가 개발하고 있는 iCIS* 역시 인공지능을 더 넓은 영역에서 활용할 수 있게 하는 대표적인 사례가 될 것으로 예상합니다.
* iCIS(intelligent CMOS Image Sensor) : 카메라 센서인 CIS에 인공지능 기능을 도입한 차세대 CIS 제품
정지훈 교수 인공지능의 상용화를 생각해본다면 새로운 인공지능 반도체의 개발이 중요한 쟁점이 되겠네요.
류동일 TL 맞습니다. 저 역시 인공지능 상용화 관점에서 접근했을 때 가장 관심이 많은 분야 중 하나가 경량화된 인공지능이거든요. 별도의 연산 장치나 클라우드 등을 거치지 않고 디바이스 레벨에서 자유롭게 인공지능 연산이 가능한 모델이 더욱 많아져야 인공지능의 상용화도 가능하다고 생각합니다.
권용기 PL 앞으로 다가올 인공지능 시대를 준비하기 위해 저희가 GDDR6-AiM을 개발했듯 다양한 분야에서 인공지능 시대에 대비하고자 하는 노력이 필요한 것 같습니다. 물론 정부 차원에서도 인공지능 시대를 준비하기 위한 다양한 지원 사업*들을 진행하고 있으며, 학계에서도 뉴로모픽 반도체*나 CIM(Computation in Memory)과 같은 다양한 연구들이 활발히 이어지고 있는 상황입니다.
저희가 샘플 개발에 성공한 GDDR6-AiM의 경우, 개발에 성공한 것 자체로 인공지능 시대를 위한 ‘큰’ 첫 발걸음으로 분명한 의미가 있지만, 아직은 시작 단계이므로 앞으로 할 일이 더욱 많다는 점은 분명할 것입니다. 우리가 개발한 지능형 반도체를 중심으로 변화할 컴퓨팅 패러다임과 완전히 새로워질 인공지능 시대를 만들어 나갈 수 있으면 좋을 것 같습니다.
* 정부는 인공지능 산업 육성을 위해 ▲차세대 지능형 반도체 사업단 조직 운영 ▲2029년까지 1조 원 규모의 사업비 투자 및 PIM 인공지능 반도체 사업단 운영 ▲2028년까지 4천억 원 규모의 사업비 투자를 진행하고 있다.
* 뉴로모픽 반도체 : 인간의 뇌 구조를 모방해 만든 반도체 칩으로 대용량 데이터를 병렬 처리해 적은 전력으로도 복잡한 연산, 추론, 학습 등이 가능하다.
김성재 PL 저는 이번 대담을 통해 느낀 점을 말씀드리고 싶은데요. 테크 서밋도 느꼈지만, 이렇게 다양한 부문의 구성원들과 만나 이야기해보니 우리 SK하이닉스가 정말 다양한 측면에서 인공지능을 준비하고 있다는 사실을 느낄 수 있었습니다. 사실 저희가 인공지능 관련 업무를 진행한다고 해도 하드웨어 부문에서 어떤 형태로 인공지능 비즈니스에 접근하고 있는지, 그리고 우리가 하는 일들과 어떤 협업 포인트를 찾을 수 있을지 잘 몰랐거든요.
하지만 이번 대담과 테크 서밋을 통해 정말 다양한 측면에서 다른 팀과 협업할 수 있고, 논의할 수 있겠다고 생각하게 됐습니다. 이후에도 다른 팀들과의 다양한 교류를 통해 더 나은 기술을 개발해 인공지능 시대를 여는 데 이바지할 수 있으면 좋을 것 같습니다.
정지훈 교수 저 역시 이러한 점을 인상 깊게 봤는데요. 다양한 분야에서 인공지능을 준비할 뿐만 아니라 부서 간 연계가 필요한 프로젝트들도 상당수 있었던 것 같아요. 특히 사피온처럼 SK그룹 내 계열사 간의 협업도 활발히 이뤄지고 실제로 성과도 보이는 것도 아주 놀라웠습니다.
특히, 개발단계에서 성과를 보이는 것에 더불어 상용화 단계까지 진입하고 있다는 점을 보면서 SK하이닉스를 종합 반도체 기업을 넘어 종합 인공지능 기업이라고 불러도 되겠다는 생각도 들었습니다. 지금까지 해왔던 것처럼 앞으로도 인공지능 시대를 선도하는 대표 기업으로 SK하이닉스가 우뚝 섰으면 좋겠습니다. 이상, 대담을 마치도록 하겠습니다. 감사합니다.
