일본산업뉴스요약

GAFA가 반도체도 만든다?
방대한 전력 소비, 혁신의 족쇄로

세계의 기술혁신을 견인하고 있는 미국의 거대 IT 대기업 ‘GAFA(Google, Apple, Facebook, Amazon)’. 작년에는 정보 독점 및 보안에 대한 비판이 집중되었고 올해도 이들의 일거수일투족에 관심이 집중될 것으로 보인다. 특히 현재 연구자들이 주목하고 있는 것은 반도체 개발로의 참여이다. GAFA가 디지털의 핵심이 된 반도체 개발에 착안하게 된 이유는 무엇일까?

-- AI를 100% 활용 --
‘게임 체인지’. 최근, 몇몇 연구자들로부터 반도체 개발 현황에 대해 이와 같은 문구를 들었다. 전문 제조사로부터 조달하기에는 너무 늦는다고 느낀 GAFA가 스스로 반도체 개발에 착수했다는 것이다.

AI를 이용해 빅데이터를 처리하기 위해서는 엄청난 전력이 필요해 이대로 간다면 데이터사회 특유의 ‘에너지 위기’가 발생할 것이다. 이를 막기 위해 AI의 성능이 최대한 발휘될 수 있도록 유저 스스로 비즈니스 모델에 맞는 반도체 칩을 설계∙개발한다는 것이 플랫포머라고 불리는 GAFA의 전략이다.

목표는 범용 칩에서 전용 칩으로 전환해 컴퓨터가 사용하는 전력을 효율화하는 것이다. 구글 등은 대규모 반도체 설계자들을 고용, 전용 칩 설계에 거액을 투자하고 있다고 한다. 가까운 미래에는 GAFA가 반도체의 메인 플레이어로 등장할지도 모른다.

-- 데이터사회의 진화에 뒤처지지 않게 --
데이터사회는 1년 반마다 세밀 공정의 성능이 2배가 된다는 ‘무어의 법칙’에 따라 30년 간 반도체 기술을 발전시켜 이루어낸 성과이다. 슈퍼컴퓨터는 손에 쥐어질 크기의 스마트폰으로 변신했다.

2010년대에 들어 뇌의 모방을 통해 심화된 AI기술 딥러닝(심층학습)이 출현. 이 ‘파괴적인 이노베이션’에 의해 사람들이 매일 스마트폰을 조작함으로써 만들어지는 빅데이터를 통해 미래의 모습까지도 예측할 수 있는 시대를 맞이하게 되었다.

문제는 방대해지는 데이터 양과 AI를 이용하기에는 반도체의 진화 속도가 너무 늦다는 것이다. 그 걸림돌이 되는 것은 대량의 전력 소비. 경제산업성에 따르면, IT기기의 국내 소비전력은 2025년에 2006년의 5배, 2050년에는 12배가 된다. 해외에서는 2025년까지 세계 전력소비량의 10%를 데이터센터가 사용하게 될 것이라는 충격적인 의견도 있을 정도이다.

범용 칩은 모든 작업에 이용될 수 있는 반면, 전력 낭비도 많다. 전용 칩의 경우 용도는 한정되어 있지만, 전력 효율은 10배에서 100배 높아진다. GAFA가 착안한 것은 바로 이 점이다. 데이터센터용으로 인텔이나 엔비디아로부터 범용 프로세서를 조달 받는 것으로는 앞으로의 경쟁에서 승리할 수 없다. 새로운 디지털 서비스를 추진하기 위해서라도 스스로 반도체를 개발할 필요가 있는 것이다.

-- 약해지는 일본의 존재감 --
이러한 세계의 게임 체인지에 일본은 제대로 따라가고 있는 것일까? 세계에서 가장 먼저 초스마트사회 ‘소사이어티5.0(Society 5.0)’를 실현하기 위해서는 반도체 분야에서의 지위 회복은 반드시 필요하다. 하지만 작년 11월, 파나소닉이 반도체사업에서 철수한다고 발표했다. 이보다는 플랫포머들이 반도체 설계∙개발까지 장악하는 실정에 맞는 전략을 취해야 할 것이다.

도쿄대학은 작년 11월, 세계 최대 반도체 수탁제조업체인 대만의 TSMC(臺灣積體電路製造)와의 포괄 제휴를 발표했다. 양자가 협력해 전용 칩 설계를 지원하는 연구개발 기반을 제공해나간다고 한다.

책임자 중 한 명인 구로타(黑田) 도쿄대학교수는 “자동차에 탑재하거나, 공장 내 모든 장소에 설치, 몸에 장착하는 등 다양한 전용 칩을 국내 기업과 연대해 개발해나가고 싶다”라고 말한다.

예전에 ‘산업의 쌀’로 불리던 반도체는 지금, ‘디지털의 쌀’로 바뀌었다. 2020년대는 새로운 차원의 컴퓨터인 양자컴퓨터의 실용화 경쟁이 본격화될 것이다. 여기에도 반도체의 영향력은 크다. 가속도적으로 진화하는 데이터사회를 이끌고 있는 GAFA. 반도체 개발 세력도 판도가 바뀌게 될 전망이다.

 -- 끝 --