누적 투자유치금액 262억 원, 차세대 지능형 반도체 개발 사업 주관기관 선정, 특허출원 85건, 소부장 스타트업 100 선정 등. 창업 4년 차 딥엑스에서 이룬 성과다. 그런데 올해 하반기에 NPU 칩을 생산하면 성장은 더 본격화된다. 우리나라를 AI 반도체 원천기술 보유국 반열에 올리겠다는 딥엑스의 꿈이 시나브로 땅에 뿌리 내리기 시작했다.
저전력·경량화 NPU 원천기술 확보
빅데이터의 수집·처리를 담당하는 AI 반도체 시장이 빠르게 성장하고 있다. AI를 제대로 구현하기 위해서는 소프트웨어뿐만 아니라 AI 전용 하드웨어 기술이 뒷받침되어야 하는데, 특히 여러 연산을 동시에 처리해 AI 기능을 구현하는 시스템 반도체 기술이 핵심이다. 그동안 GPU를 주력으로 하던 시스템 반도체 기술 시장이 AI에 가장 최적화된 NPU(Neural Processing Unit)를 중심으로 빠르게 재편 중이다. 한국수출입은행 해외경제연구소에서 발간한 《시스템 반도체 산업 현황 및 전망》에 따르면, AI 반도체 시장은 오는 2030년 약 129조2,700억 원 규모로 성장하고, NPU 시장은 오는 2025년부터 성장이 본격화될 것으로 전망했다. 엔비디아, 인텔 등의 주요 반도체 기업 외에 구글, MS 등 글로벌 ICT 기업, 국내에서는 삼성전자와 SK텔레콤 등이 이미 치열하게 경쟁 중이다.
그런데 이처럼 치열한 글로벌 각축전에서 창업 4년 차 국내 스타트업 딥엑스(대표 김녹원)가 주목받고 있다. 세계 최고 수준의 전력성능비를 가진 초저전력 반도체 원천기술을 확보했기 때문이다. 처음부터 사물인터넷(IoT) 디바이스에 적용할 기술에 방점을 찍고 개발 역량을 집중한 딥엑스는 2019년 국내 최초로 IoT 및 에지 디바이스 응용을 위한 딥러닝 가속 프로세서를 개발하고 불과 3년 만인 올해 하반기에 NPU 칩 출시를 앞두고 있다.
딥엑스 기술의 핵심은 초저전력과 경량화에 있다. 시장에서 널리 사용하는 최신 알고리즘을 지원하고, 각 알고리즘에 대해 가장 높은 인공지능(AI) 수준을 구현하며, 저전력으로 데이터를 빠르게 처리할 수 있다. 특히 0.5 TOPS(1TOPS는 초당 1조 회 연산)부터 수십 POPS(1POPS는 초당 1,000조 회 연산)까지 지원 가능하고 확장성이 용이한 하드웨어 아키텍처를 보유했다. 높은 정확도를 위한 AI 알고리즘 최적화 기술 또한 이곳의 경쟁력이다. 일례로 현재 가장 높은 수준의 AI를 제공하는 DNN 모델 중 하나인 Yolo Ver. 5s(입력 영상 512x512 기준)의 경우 헤일로사의 AI 처리 정확도(mAP 기준)가 33.1%인 것에 비해, 딥엑스는 36.9%로 약 4%의 향상된 수준을 제공한다. 딥엑스의 NPU는 하나의 FPGA에서 구동시켜 30FPS(Frame Per Second) 이상으로 실시간 연산이 가능하다.
이처럼 독보적인 기술력을 토대로 저전력 고성능 딥러닝 연산을 위한 NPU 및 NPU 응용 기술과 관련해 11건의 특허를 등록하는 등 2021년 11월 기준 총 85개의 특허를 출원, 2020년과 2021년 잇달아 대한민국 우수특허대상을 거머쥐었다.
1·2 _ 딥엑스는 ‘코리아 AI 스타트업 100’에 선정되며 우리나라 AI 생태계를 이끌어나갈 국가대표로 인정받았다.
IT 강국 이끌어갈 AI 반도체 선두주자
딥엑스의 수상 이력은 이뿐만이 아니다. 차세대 유니콘으로 성장가능성을 인정받아 중소벤처기업부 선정 ‘컴업스타즈’, ‘소재·부품·장비 스타트업 100’에 이름을 올렸으며, ‘코리아 AI 스타트업 100’에 선정되면서 명실상부하게 우리나라 AI 생태계를 이끌어나갈 국가대표로 자리를 확고히 했다. 지난해 과학기술정보통신부에서 주관하는 ‘차세대 지능형 반도체 기술개발 사업’ 에지 분야 주관기관으로 선정됐다는 점도 놀랍다. 반도체 기술을 확보하고 독자적인 플랫폼 구축을 목표로 오는 2029년까지 2,475억 원을 투입하는 대규모 국책 사업으로, 딥엑스는 우리나라 초저전력 추론형 반도체 개발을 주도하게 된다.
김녹원 대표는 오늘날 딥엑스가 있기까지의 핵심 동력으로 ‘동료들의 실행 능력’을 첫째로 꼽았다. 40명의 구성원이 의기경투합해 같은 비전을 향해 달리며 기술을 세계 최고 수준으로 끌어올리는 데 헌신해왔다는 것. 실제로 딥엑스는 전체 구성원 중 석박사 출신이 70%에 달하고, AI 반도체 분야에서 평균 경력 12.9년을 자랑하는 전문가들이 대거 포진해 있다.
딥엑스는 올 하반기에 시제품을 생산해 칩 기반 실측 자료를 기반으로 기술성을 입증하고, 내년부터 본격적으로 양산해 세계 시장에 진출할 방침이다. 제품 라인업을 구축하고 이를 통해 지능형 센서, 스마트 디바이스, 감시카메라, 가전 분야, 드론, 자율이동로봇, 오토모티브, 에지컴퓨팅 서버 등 다양한 분야로 진출하겠다는 계획도 구체화했다.
이에 하반기 제품 생산을 위해 상반기에 시리즈C 투자유치를 계획 중이다. 지난해 시리즈B 라운드까지 진행한 누적 투자유치금액 262억 원으로 기술을 고도화했다면, 시리즈C 투자유치로 NPU 칩 양산자금을 확보하겠다는 것이다. 이성국 경영관리실장은 “AI 반도체 전 분야를 아우르는 제품군을 동시에 선보이며 시장에 진입하는 스타트업은 세계에서 딥엑스가 유일할 것”이라며 시리즈C 투자유치가 순항할 것으로 자신했다.
한편, 김 대표는 IBM 왓슨 연구소, 시스코 시스템즈, 애플 등에서 딥러닝 NPU 연구 및 개발을 진행한 시스템 반도체 분야 전문가로 통한다. 특히 애플에서 수석연구원으로 재직하며 아이폰 시리즈, 아이패드, 애플워치 등에 사용하는 애플리케이션 프로세서를 직접 개발, 승승장구했다. 그러던 그가 2018년 딥엑스를 설립한 이유는 무엇일까?
“2016년에 자칫 목숨을 잃을 수 있었던 큰 교통사고를 겪으면서 세상을 보는 시각이 바뀌고 가치가 달라졌습니다. 사람은 언젠가 반드시 죽는다는 ‘당연한’ 사실을 새삼 깨닫고, 남은 인생에서는 매 순간 스스로 믿는 가치를 위해 살겠다고 결심했죠. 창업이 그 출발점이었습니다. 저희 기술이 AI 반도체 분야에서 세계 톱-티어(Top-tier)임을 인정받을 수 있도록, 앞으로 세계 시장에 필요한 AI 하드웨어 솔루션을 지속적으로 공급할 계획입니다. IT 강국인 우리나라가 그간 프로세서 기술을 외국에 의존해온 게 사실입니다. 이제 AI 프로세서 기술만큼은 세계 최고 수준의 원천기술 보유국이 될 수 있도록 도전을 멈추지 않겠습니다.”
김녹원 대표는 자사의 독보적인 기술력으로 우리나라를 AI 반도체 기술 보유국 대열에 올리겠다는 포부를 확고히 했다.
추천! 이 지원제도
이성국 경영관리실장
소부장 스타트업 100
소재, 부품, 장비 분야에서 기술력을 갖춘 기업이라면 중소벤처기업부에서 진행하는 ‘소·부·장 스타트업 100’에 도전하길 바랍니다. 소·부·장 분야의 창업을 활성화하고 기업 역량을 강화해 안정적인 국내 공급망을 구축하기 위한 프로젝트로, 복합소재, 스마트엔지니어링, 산업용 IoT, 융합바이오, 친환경 등 5개 분야를 설정해 운영 중입니다. 오는 2024년까지 해마다 20개사를 선정할 계획입니다. 저희는 지난해에 선정돼 사업화자금과 정책자금 한도 우대 및 보증료 감면, 기술개발사업 가점 등을 지원받았으며, 무엇보다 수요기업의 기술 수요를 매칭해주기 때문에 비즈니스 파트너 발굴에 큰 도움을 얻고 있습니다.
글 이은정 | 사진 손철희
