뜨겁게 달아오르고 있는 AI 반도체 시장

10가지 의문을 통해 본질에 접근

세상은 그야말로 ‘대규모 언어 모델(LLM)의 시대’이다. 이러한 흐름에 힘입어 매출을 크게 늘리고 있는 것이 ‘H100 Tensor Core GPU’를 가진 미국의 엔비디아(NVIDIA)이다. 하지만, 엔비디아의 허점도 드러나기 시작했다.

LLM로 인해 GPU 이용이 폭발적으로 확산되면 전력 공급이 따라가지 못할 가능성이 있다는 것. 최근 전세계 기업들이 전력 효율이 좋고 코스트가 낮은 프로세서 개발에 나서고 있다. 10가지 의문을 통해 그 기술 및 동향을 살펴보자.

Q1. AI 반도체 시장은 확대되고 있을까?
A. 생성 AI에 대한 수요로 인해 AI 반도체 시장은 급속하게 확대되고 있다. 2027년에는 AI 반도체 시장 매출액이 2023년의 2배 이상인 약 18조 엔에 달할 전망이다. 시장을 견인하는 것은 엔비디아이다.

엔비디아가 2022년 10월에 출하를 개시한 ‘H100 Tensor Core GPU’의 대량 도입은 현재 생성 AI 서비스에서 경쟁하고 있는 기업에게 경쟁력의 원천이 되고 있다. GPU의 메인 무대는 게이밍 그래픽스에서 AI로 바뀌고 있는 것이다.

'EV 무덤'이 암시하는 차기 경쟁 조건

2023년에는 중국의 신흥 전기자동차(EV) 업체의 경영 파탄이 잇따랐다. 팔리지 않은 EV 더미는 'EV 무덤' 등으로 불리며 EV 사업의 어려움을 부각시켰다. EV 시프트는 환상이었던 것이 아닌가, 하는 목소리도 들려온다. 정말일까? 필자는 EV 시프트 움직임은 멈추지 않을 것으로 보고 있다.

옥석이 섞여 있었던 스타트업 업계에서 퇴출되는 EV 업체들이 있는 반면에 중국의 BYD 등 일부 승자가 세계에서 존재감을 높이고 있기 때문이다. 2024년은 중국 EV 업체들의 세계 진출이 한층 가속화되는 해가 될 것이다.

시장조사 업체인 S&P Global Mobility에 따르면, EV의 세계 판매 대수는 23년에 추정 960만대, 24년에 1330만대에 달할 전망이다. 세계 승용차 판매량에서 차지하는 EV의 비율(EV 점유율)은 23년에 12%, 24년에 16.2%로 예상된다.

상품과 서비스가 본격적으로 보급될지를 가늠할 때 '16%의 보급률'을 넘는 것이 하나의 기준으로 꼽히는데, 24년에 세계 EV 점유율이 16%를 넘을지 주목을 받을 것 같다.

프로테리얼, 페라이트 자석을 제안

프로테리얼(Proterial, 구 히타치금속)이 전기자동차(EV) 등에 사용하는 구동용 모터에서 ‘희토류 프리(Rare Earth Free)’의 선택지를 넓힌다. 프로테리얼은 전동 차량의 구동용을 상정하고 페라이트 자석을 사용한 모터를 시제하여, 최고 출력 약 100kW를 얻을 수 있는 것을 확인했다.

이 페라이트 자석은 많은 구동용 모터에서 사용되는 네오디뮴(Nd) 자석과 달리 희토류를 사용하지 않는다. 자동차 업체나 모터 업체에 제안해 2030년대 전반에 구동용 모터에서 실용화하는 것을 목표한다.

프로테리얼은 2022년 12월, 페라이트 자석을 탑재한 모터에서 약 100kW의 최고 출력을 얻었다는 시뮬레이션 결과를 발표했다. 프로테리얼은 이 발표 이후에 “국내외에서 큰 반향을 불러일으켰다. 실제 기기를 이용한 검증을 요구하는 의견도 많았다”라고 말한다.

시뮬레이션 결과에 따라 프로테리얼은 페라이트 자석 ‘NMF 시리즈’를 구동용 모터용으로 제안하기 시작했다. 이 페라이트 자석은 원래 파워 윈도우나 전동식 파킹 브레이크(EPB) 등에 사용하는 보조기기 모터용으로 전개해 온 것이다.

이노베이션을 가로막는 '지정 건축 재료’의 장벽

가까운 미래에는 3D프린터로 지은 주택이 일본 전역에 확산될 수 있을까? 기존의 규칙을 따르는 한, 그 실현 가능성은 상당히 낮다. 신기술에 대한 규제는 어떤 것이어야 할 지 국토교통성이 올 여름부터 검토를 시작했다.

급속히 진화하고 있는 건설 3D프린터. 노즐을 수평 이동시키면서 특수 모르타르를 연속적으로 토출하여 수 센티미터 두께의 층을 겹겹이 쌓아 구조물을 조형하는 신기술이다.기존 철근콘크리트(RC)로 이루어진 건축물에 비해 공기 단축 및 인력 절감 등을 기대할 수 있다. 미국에서는 100채로 이루어진 주택단지 건설도 진행되고 있다.

하지만 일본에서는 그 사례가 극히 적다. 현행의 건축기준법이 벽이나 기둥과 같은 ‘구조 내력(耐力)상의 주요 부분’에 모르타르를 사용하는 것을 상정하고 있지 않기 때문이다. 이 때문에 건축 확인 절차를 통과하기가 쉽지 않다.

건축기준법에서는 콘크리트나 철강재 등 23개 품목의 지정 건축 재료를 구조 내력상 주요한 부분에 사용할 경우, 품질이나 강도를 JIS(일본산업규격) 등에 적합하게 하거나, 건축 재료의 품질에 대해 규정한 건축기준법 37조에 근거해 제조 체제 등에 관한 심사를 받아 국토교통대신 인정(이하 37조 인정)을 취득하도록 요구하고 있다.

생성 AI로 도구에서 파트너로

기간계 시스템 구축에 필수적인 ERP(통합 기간 업무 시스템)가 일본에 상륙한 지 30년이 지났다. 향후 주역이 되는 것은 SaaS(서비스형 소프트웨어)형의 ERP일 것이다.

최근 생성 AI(인공지능)와 같은 신기술을 도입하는 움직임이 활발해지고 있는 가운데, ERP는 유저 기업의 생산성 향상을 실현하기 위한 ‘도구’에서 다양한 업무를 지원하는 ‘파트너’로 진화하려 하고 있다. ERP의 미래와 능숙하게 사용하기 위한 포인트에 대해 철저하게 파헤쳐 본다.

Part 1. SaaS 시대의 개막, 생성 AI가 뒷받침

주요 ERP 벤더들이 클라우드 시프트로 빠르게 방향을 틀기 시작했다. 생성 AI 등 최신 IT를 적시에 도입할 수 있도록 하는 것이 목적이다. 아직 클라우드 ERP 이용률이 낮은 일본 기업들도 변화에 직면하게 될 것이다.

“환경 변화에 대응할 수 있는 경영을 실현하려면 클라우드형 ERP를 도입해야 한다. AI 등에 관한 기능도 클라우드형 ERP에서만 전개할 계획이다”. 10월, 일본을 방문한 독일 SAP의 클라인 CEO는 기자 설명회에서 AI 관련 기능에 대해 이렇게 밝혔다.

특집을 편집하며
편집팀 리더 사와하타 야스히코(澤畠 康仁)

20XY년, 인터넷 종료 소식. 우리 생활에 필수적인 인프라인 인터넷의 기둥을 받치고 있는 암호기술의 불안정성이 우려되고 있다. 그 배경에는 강력한 계산 능력이 기대되는 양자계산기의 눈부신 발전이 있다.

현재, 인터넷에서 가족이나 친구들과 나누는 메시지나 인터넷 쇼핑 결제 정보 등 우리의 소중한 프라이버시는 암호기술에 의해 견고히 지켜지고 있다. 그러나 어쩌면 조만간(X=2나 3일지도) 양자계산기가 그 견고한 보호벽을 무너뜨릴지도 모른다. 만약 통신의 비밀이 보호받지 못한다면 우리는 지금의 편리한 인터넷을 포기해야 할 것이다.

세계의 암호 연구자와 기술자들은 일찍부터 이 위협을 감지하고, 향후 다가올 양자계산기 시대에 대비해 양자계산기를 이용한 공격에도 내성이 있는 암호 방식(내(耐)양자계산기 암호)을 연구해 왔다.

특히 미국 표준기술연구소 NIST는 16년부터 내양자계산기 암호의 표준화 프로젝트를 발족하고, 22년 7월에 그 표준화 방식을 발표했다. 

web3, metaverse, NFT로 세계는 변한다

세계는 새로운 룰에 의해 움직이기 시작했다. 지금까지 인터넷의 등장과 그 외의 자극적인 무브먼트 등으로 다양한 장면을 연출해 왔지만, 새로운 테크놀로지에 의해 역사적인 대전환이 일어나려고 하고 있다.

최근에 ‘web3’ ‘metaverse’ ‘NFT(Non Fungible Token)’라는 단어를 많이 듣게 되었는데, 일부의 기술에 관심이 있는 사람들 중에서의 일로 자신과는 관계없는 일이라고 생각하는 사람들도 많을지도 모른다. 인터넷도 처음에는 그랬었다.

1990년대의 초기 단계에서는 인터넷에 대해서 이야기하는 사람은 극히 일부의 사람들이었지만, 지금은 누구라도 한 손에 쥐고있는 스마트폰으로 항상 인터넷에 접속하고 있는 것이 일상이 되어 있다.

web3, metaverse, NFT도 그렇게 될 가능성이 높다. “이 것이 없는 시대는 믿을 수 가 없다” “이 것을 활용할 수 없는 사람은 매우 곤란해질 것”이라는 극적인 변화가 지금 새롭게 일어나려고 하고 있다. 그리고 ‘일하는 방법’ ‘문화’ ‘아이덴티티’ ‘교육’ ‘민주주의’ 등으로 대변화의 물결은 다양한 영역에서 영향을 미칠 것이다.