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Nikkei X-TECH_2023.12.6

라피더스와의 협력으로 주목
캐나다의 AI 반도체 스타트업 텐스토렌트

캐나다의 인공지능(AI) 반도체 스타트업 기업인 텐스토렌트(Tenstorrent)와 반도체 회사 라피더스(Rapidus, 도쿄)의 협업이 주목받고 있다. 양사는 2nm 세대 반도체 기술을 기반으로 한, 에지 디바이스용 반도체 IP(회로설계 데이터) 코어의 공동 개발을 위해 23년 11월 16일에 파트너십을 맺었다. 텐스토렌트는 데이터센터와 자동차용 반도체로 존재감을 더하고 있으며, 라피더스가 협업하는 첫 반도체 IP 코어 벤더다.

텐스토렌트는 RISC-V 프로세서와 AI 처리 칩 개발에 강한 회사다. 미국 Advanced Micro Devices(AMD)나 미국 애플에서 프로세서 개발을 담당한 ‘전설의 엔지니어’로 여겨지는 짐 켈러(Jim Keller) 씨가 CEO를 맡아 유명하다. 텐스토렌트는 어떤 회사인지 5가지 포인트로 해설한다.

① AI와 RISC-V에 자체 강점
텐스토렌트는 16년에 설립된 스타트업으로 AMD 출신의 엔지니어들이 AI 프로세서 개발을 목표로 창업했다. 현재는 ASIC(특정 용도용 반도체) 설계나 컴퓨터 아키텍처, 뉴럴 네트워크 컴파일러 분야의 전문가가 많이 있다. 텐스토렌트는 오픈소스의 명령 세트 아키텍쳐 ‘RISC-V’에도 강하며, AI를 고속/고효율로 처리할 수 있는 RISC-V 기반의 자체 CPU(중앙연산장치)를 개발하고 있다.

데이터 이동 프로세스를 효율화하는 등 원하는 AI에 맞춰 RISC-V로 설계를 유연하게 최적화할 수 있는 것이 특징이다. 소비전력이 큰 이미지처리반도체(GPU)를 이용하는 것이 아니라 AI 액셀러레이터를 활용해 AI 처리의 전력 효율을 높일 수 있다.

② 칩렛(Chiplet) 기술로 고성능화
텐스토렌트는 RISC-V 기반의 CPU와 AI 액셀러레이터를 조합한 칩 'Black Hole'을 개발하고 있으며 23년 중에 완성한다. 또한 24년 이후에는 서로 다른 칩끼리 조합하는 '칩렛' 기술을 적용함으로써 고성능 AI 컴퓨터를 구현할 계획이다.

24년 개발을 목표로 하는 AI 액셀러레이터와 RISC-V 기반의 CPU를 조합한 칩렛 제품 'Grendel'은 대규모 AI 모델에 대응할 수 있다. 3nm 세대 반도체를 채택해 저소비 전력과 고성능 연산이 가능해질 전망이다. 켈러 CEO는 “높은 처리 능력이 요구되는 생성 AI에서도 유효하게 활용할 수 있을 것이다”라고 말한다.

③ CEO는 ‘전설’의 엔지니어
텐스토렌트의 켈러 CEO는 전설적인 CPU 설계자로 반도체 업계에서는 유명하다. AMD 시절에 CPU ‘Athlon(K7)’나 ‘Athlon 64(K8)’를 개발해 CPU에서 압도적인 시장 점유율을 자랑하는 미국 인텔로부터 점유율을 빼앗은 것으로 유명하다. 그 후 애플에서는 스마트폰 ‘iPhone’ 시리즈에 탑재하는 프로세서 ‘A시리즈’도 개발한 실적을 갖고 있다.

20년 12월에 텐스토렌트에 입사하기 전에 켈러 CEO는 인텔에서 실리콘 엔지니어링 부문 시니어 바이스 프레지던트로서 SoC(시스템 온 칩) 개발을 지휘했다. 엔지니어로서 프로세서 업계에 혁신적인 실적을 남겨온 켈러 CEO가 다음에 착수하는 것은 오픈소스 기술인 RISC-V다.

켈러 CEO는 최근에 RISC-V에 강한 관심을 기울이고 있다. 그는 “오픈소스 기술은 AI와 궁합이 좋다. 라이선스가 필요 없고 많은 개발자가 참여할 수 있기 때문에 앞으로는 오픈소스가 이길 것이다”라고 분석한다. 현재, 스마트폰이나 자동차용 CPU 코어 시장에서는 영국 Arm의 제품(Arm 코어)의 존재감이 크다. RISC-V는 이 Arm 코어에 대항할 수 있는 기술로 주목을 받고 있다.

④ 다양한 업계에 IP 제공
텐스토렌트는 다양한 기업과의 제휴/협업을 통해서 폭넓은 영역에 반도체 IP를 제공한다. 한국 삼성전자에는 4nm 프로세스의 차세대 AI용 칩렛 제조를 위탁하고 있다. 데이터센터 등에서 AI를 효율 처리하는 용도로 이용할 수 있을 것 같다. 차량탑재 반도체 스타트업인 한국 BOS Semiconductors와는 차량용 SoC 개발로 제휴한다. 텐스토렌트의 기술을 접목함으로써 차량탑재 SoC의 처리속도와 전력효율을 개선하려는 의도다.

그리고 한국 현대자동차 그룹과 삼성전자의 벤처캐피털(VC)인 미국 Samsung Catalyst Fund가 주도하는 투자 라운드에 의해서 1억 달러를 조달했다. 한국 LG전자와는 스마트TV용 AI 칩렛 개발에서 제휴하고 있다. 업계의 거대 플레이어와 협력함으로써 다양한 시장에 AI 반도체나 RISC-V 기술을 제공할 수 있다.

⑤ 일본법인 설립으로 시장 개척
텐스토렌트는 23년 1월에 일본법인인 텐스토렌트 재팬(도쿄)을 설립해, 같은 해 3월에 사업 전개를 본격화했다. 일본에서 급속히 확대되는 AI 시장에 대응하는 것이 목적으로, 자동차나 엔터프라이즈, 에지디바이스, 고성능컴퓨팅(HPC)과 같은 시장에 RISC-V 기반의 프로세서나 AI 액셀러레이터를 제공해 나간다. 고객의 니즈에 맞춰서 설계/커스터마이즈해서 IP로 제공하는 것 외에 고객지원 등도 담당한다.

일본법인의 나카노(中野) 사장은 입사 전에 반도체 회사인 영국 Graphcore의 일본법인에서 컨트리 매니저로서 사업을 총괄한 실적을 갖고 있다. 켈러 CEO는 일본법인의 설립에 대해 “일본 사업은 순조롭게 진행될 것으로 확신하고 있다”라고 기대감을 보인다. 미국에 이어 일본을 시장 개척의 장으로 생각한다.

■ 키워드
RISC-V: 오픈소스 라이선스로 제공되는 프로세서용 명령 세트 아키텍처. 명령 세트의 복잡성을 제거한다는 컨셉으로 만들어진 RISC(Reduced Instruction Set Computer) 아키텍처를 채택한다. 당초에는 대학 등 연구기관이나 스타트업이 RISC-V를 사용했다.

영국 Arm의 코어가 점유율을 확대하는 가운데, 그 대항마로서 RISC-V에 대한 기대가 높아지고 있다. RISC-V는 오픈소스이기 때문에 자체 개발하면 라이선스 비용이 들지 않는다. 현재, RISC-V 코어를 이용하는 반도체 업체는 중국 등 해외 스타트업이 많다.

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