삼성전자, AI PC용 전용 칩 ‘가이아’ 개발…차세대 온디바이스 AI 시장 공략

인공지능(AI) 기능이 개인용 컴퓨터(PC)의 핵심 경쟁력으로 부상하는 가운데, 삼성전자가 AI PC를 위한 전용 AI 칩 개발에 나선 것으로 알려졌다. 업계에서는 생성형 AI를 기기 내부에서 직접 처리하는 온디바이스 AI 수요가 확대되면서 반도체 기업들의 차세대 AI 칩 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 보고 있다.

AI PC용 생성형 AI 가속기 ‘가이아’ 개발

업계에 따르면 삼성전자 시스템LSI 사업부는 AI PC용 생성형 AI 가속기인 ‘가이아(GAIA)’를 개발 중이다.

가이아는 4나노미터(nm) 공정으로 제작되며, 연산 기능을 메모리 가까이에 배치하는 ‘메모리 중심 AI 가속기(Memory-Centric AI Accelerator)’ 형태로 개발되는 것으로 전해졌다. 이를 통해 데이터 이동 과정에서 발생하는 지연과 전력 소모를 줄이고 AI 연산 효율을 높이는 것이 목표다.

차세대 메모리 기술과의 결합 추진

가이아는 저장된 데이터를 직접 연산할 수 있는 차세대 D램 기술인 PIM(Processing-in-Memory)과의 통합도 추진하고 있는 것으로 알려졌다.

PIM 기술은 메모리 내부에서 일부 연산을 수행할 수 있어 대규모 AI 처리 과정에서 병목 현상을 줄이는 차세대 반도체 기술로 주목받고 있다. 업계에서는 삼성전자가 메모리 분야에서 보유한 경쟁력을 AI 반도체와 결합해 차별화를 시도하는 것으로 분석한다.

현재 삼성전자는 중국의 레노버와 미국의 HP 등 AI PC 제조업체에 가이아를 공급해 성능 검증 작업을 진행 중인 것으로 전해졌다.

GPU 대신 NPU 기반 AI 연산에 특화

가이아는 일반적으로 AI 학습과 추론에 활용되는 GPU(그래픽처리장치) 기반 AI 가속기와는 다른 구조를 채택했다.

대신 AI 연산에 최적화된 NPU(신경망처리장치) 구조를 기반으로 설계돼 생성형 AI와 다양한 AI 기능을 보다 효율적으로 처리하는 데 초점을 맞추고 있다.

모바일 기술을 PC로 확장

삼성전자 시스템LSI 사업부는 그동안 엑시노스(Exynos)와 같은 모바일 애플리케이션 프로세서(AP)와 NPU를 개발해 왔다.

가이아는 모바일 기기에 적용되던 NPU 기술을 PC 환경에 맞게 확장한 형태로 평가된다. AI 기능이 스마트폰을 넘어 PC 전반으로 확대되는 흐름에 대응하기 위한 전략으로도 해석된다.

새롭게 성장하는 AI PC 시장 겨냥

삼성전자는 과거 2012년 삼성 크롬북에 엑시노스 AP를 탑재하며 PC 시장에 도전한 바 있다. 그러나 해당 사업은 약 2년 만에 중단됐다.

이번 가이아 개발은 당시와 달리 AI를 핵심 기능으로 내세운 새로운 PC 시장을 겨냥한다는 점에서 의미가 크다. 최근 글로벌 PC 업계는 생성형 AI 기능을 탑재한 AI PC를 차세대 성장 동력으로 주목하고 있으며, 반도체 기업들도 이에 맞춘 전용 칩 개발에 속도를 내고 있다.

삼성전자가 가이아를 통해 AI PC 시장에서 어떤 경쟁력을 확보할 수 있을지 관심이 모이고 있다. 특히 메모리 기술과 AI 반도체 역량을 결합한 전략이 향후 AI PC 생태계에서 새로운 경쟁 요소로 자리 잡을 수 있을지 주목된다.