삼성전자(005930)의 스마트폰 애플리케이션프로세서(AP·두뇌칩) ‘엑시노스’에 최적화한 이미지 생성 모델이 다음주 글로벌 학회에서 공개된다. 인터넷 연결 없이 스마트폰의 제한된 연산 자원만으로 1초 이내에 고품질의 이미지를 만들 수 있는 온디바이스 AI 기술이다. 애플도 AI 성능을 대폭 강화한 신형 AP와 이를 탑재한 ‘아이폰16’ 출시를 앞두고 있어 AI 스마트폰 개화기에 발맞춰 핵심장치인 AP 경쟁이 한층 달아오르는 양상이다. ★본지 2월 26일자 3면 참조

10일 정보기술(IT) 업계에 따르면 AI 경량화 전문기업 노타는 삼성전자와 공동 개발한 온디바이스 이미지 생성 모델 ‘엣지퓨전’에 관한 논문을 17일(현지시간) 미국 워싱턴주 시애틀에서 열리는 ‘국제컴퓨터비전·패턴인식 학술대회(CVPR) 2024’의 온디바이스 AI 분야 전문가 교류행사 ‘엣지 워크숍’에서 발표한다.

CVPR은 컴퓨터비전 분야의 세계 최고 권위 학회로, 이 자리에서 양사의 연구성과가 처음으로 학계에 공식 발표된다. 양사는 최근 관련 성과를 피어리뷰(동료평가)를 거치지 않은 사전논문 형태로 공개한 바 있다. 앞서 2월 스페인 바르셀로나에서 열린 ‘모바일월드콩그레스(MWC) 2024’에서 엣지퓨전을 탑재한 ‘엑시노스 2400’을 전시하기도 했다.

엣지퓨전은 대표적 이미지 생성 모델인 스태빌리티AI의 ‘스테이블디퓨전’을 온디바이스 AI용으로, 특히 삼성전자 자체 AP인 엑시노스로 가장 잘 구동되도록 경량화한 모델이다. AI모델의 크기를 나타내는 파라미터(매개변수) 수가 스테이블디퓨전은 10억 개 이상으로 알려진 반면 엣지퓨전은 절반이 안 되는 5억 개다. 파라미터가 많을수록 AI 성능은 높아지지만 AI폰은 외부 데이터센터의 도움 없이 AP 자체의 신경망처리장치(NPU)와 그래픽처리장치(GPU) 정도로 연산하기 때문에 파라미터를 마냥 늘리는 데 한계가 있다. 이에 내장 가능한 AI모델 크기 한계는 통상 수십억 파라미터 수준이다. 그 일부인 이미지 생성 모델도 AI폰에 탑재하려면 파라미터를 줄이면서도 성능 저하를 최소화하는 경량화 작업이 필요하다.

이 같은 최적화 수준은 AI가 사용자의 텍스트 명령어를 이미지로 바꾸는 데 걸리는 시간에 영향을 미친다. 엣지퓨전은 1초 이내에 가로·세로 512픽셀의 이미지를 만들 수 있다고 연구진은 밝혔다. 지난해 하반기 퀄컴이 ‘스냅드래곤8 3세대’를 공개하며 내장된 스테이블디퓨전 구동시간을 1초 이내로 단축했다고 밝힌 것과 필적하는 수준이다. 엣지퓨전을 차기 엑시노스에 탑재하는 상용화 계획은 아직 정해지지 않았지만 업계의 AI폰 성능 경쟁이 치열해지는 상황인 만큼 양사가 긍정적으로 추진 중인 것으로 전해졌다.

삼성전자는 이밖에 내년 ‘엑시노스 2500’에 구글의 AI반도체 ‘텐서처리장치(TPU)’를 탑재할 것으로 전해지는 등 AI폰 시장 주도권 확보를 위한 AP 고도화에 힘주고 있다. 애플 역시 10일(현지 시간) 개최하는 세계개발자회의(WWDC)에서 아이폰에 탑재될 생성형 AI 기능을 처음으로 공개하고 9월께 이를 지원하는 ‘아이폰16’을 출시할 계획이어서 ‘뉴럴엔진’으로 불리는 자체 NPU의 획기적 성능 향상이 예상된다. 이와 관련해 앞서 대만 매체는 애플이 TSMC에 신형 AP ‘A18’의 AI 연산 코어 수를 늘려 대폭 주문했다고 보도했으며 지난달 PC·태블릿용 ‘M4’가 먼저 공개됐다.

또다른 AP 제조사 미디어텍은 최근 대만 컴퓨텍스에서 NPU만 초당 48조 번, GPU까지 합치면 68조 번 연산 가능한 신형 AP ‘디멘시티9300+’를 공개했다. NPU 기준 퀄컴의 PC용 AP ‘스냅드래곤X엘리트’의 초당 45조 번을 뛰어넘는다는 설명이다. ‘디멘시티9400’도 3개월 내 발표한다. AP 시장을 주도하고 있는 퀄컴은 하반기 ‘스냅드래곤8 4세대’를 출시한다. 외신을 통해 사전에 유출된 벤치마크(성능점수)로는 애플 A18을 넘어 같은 세대의 경쟁 제품 중 최고 성능을 발휘할 것으로 점쳐진다.