[아이뉴스24 민혜정 기자] 인공지능(AI) 반도체 특허 경쟁에서 미국 기업이 앞서 나가고 있는 가운데 한국 기업도 저력을 보여 주고 있다.
특히 삼성전자와 SK하이닉스는 신경망처리장치(NPU), 인간의 뇌와 작동 원리가 유사한 뉴로모픽 반도체 분야 개발에 적극적인 것으로 나타났다.
19일 특허조사업체 더웬트에 따르면 인텔, IBM, 삼성전자 등은 2000년부터 지난해까지 주요 AI반도체 분야(CPU, GPU, FPGA, NPU, 뉴로모픽)에서 특허 신청 건수가 많은 기업으로 나타났다.
인텔은 AI 관련 중앙처리장치(CPU) 분야에서 특허 407건, 그래픽처리장치(GPU)에서 1천162건, 프로그래머블(FPGA)에서 242건을 신청, 이들 분야에서 신청량으로 1위를 차지했다.
삼성전자는 NPU 분야에서 499건을 신청해 1위에 올랐고, 뉴로모픽에선 148건을 신청해 IBM(177건)에 이어 2위를 차지했다.
SK하이닉스는 뉴로모픽 분야에서 78건을 신청해 IBM, 삼성전자에 이어 3위를 기록했다.
중국은 화웨이(176건)와 바이두(143건)가 CPU 분야에서 각각 5위와 6위를 차지했다. GPU에선 바이두(123건), 텐센트(101건)가 각각 7위와 8위를 기록했다. NPU에선 중국과학원이 151건으로 4위, 화웨이가 110건으로 6위를 기록했다. 다만 뉴로모픽 분야에서는 10위권에 들지 못했다.
김지수 특허청 특허심사기획국장은 "미국 기업이 전 분야에 거쳐 우위를 차지하고 있다"며 "한국은 뉴로모픽에서 신청량이 매우 많다"고 말했다.
이어 "중국은 다른 반도체 분야에선 특허 신청 건수가 많지만 뉴로모픽 분야에선 취약하다"고 덧붙였다.
한국 업체들이 강세를 보인 뉴로모픽은 뇌의 작동 원리를 반영한 반도체 칩이다. 뉴런(신경세포)과 시냅스(뉴런 간 연결부위) 등을 칩에 집적해 기억과 데이터 처리를 동시에 수행하는 게 특징이다.
뉴로모픽은 칩 하나로 연산, 학습, 추론이 가능해 복잡한 AI 알고리즘 구현에 적합하다. 데이터 처리 과정을 한 번에 통합할 수 있게 때문에 효율적이고 에너지 소비량도 줄일 수 있다 .
삼성전자는 지난 2019년부터 하버드대 연구팀과 뉴로모픽을 협업해 개발하고 있다. 삼성전자는 지난해 하버드대 연구진과 공동 연구한 '뉴로모픽 반도체' 관련 논문을 네이처에 게재하기도 했다.
SK하이닉스는 지난 2016년 미국 스탠퍼드대와 공동 연구개발 협약을 맺고 관련 연구를 시작했다. SK하이닉스는 SK텔레콤, SK스퀘어와 SK ICT 연합을 만들고 AI 반도체 사피온 개발에 참여하고 있다.
김지수 특허청 국장은 "AI 반도체는 대규모 연산을 고성능, 저전력으로 실행하는 것이 핵심"이라며 "특히 AI 산업이 확대되면서 학습·추론에 최적화 된 AI 반도체 필요성이 증대되고 있다"고 강조했다.
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