NPU란?(Feat. 삼성전자 시스템 반도체 1위 위해 NPU 사업 총력!?)

 

안녕하세요!

오늘은 삼성전자의 반도체 비전 2030을 위한 또 하나의 무기!

NPU에 대해서 알아볼까 합니다.

삼성이 시스템 반도체 1위를 위해서 중요한 코어 테크로 신경망 처리장치(NPU)를 선택했습니다.

세계 최고 성능의 NPU 확보를 위한 인력 확보가 핵심적인 목표로,

10년 내 현재 200명에서 10배 이상인 2천 명 수준으로 확대할 것"이라고 말했습니다.

삼성이 이렇게 까지 중요하게 생각하는 NPU 간단하게 알아보겠습니다.

 

NPU는 무엇일까?

뉴럴 프로세싱 유닛(Neural Processing Unit, NPU),
신경망 처리 장치로써 우리의 뇌처럼 정보를 학습하고 처리하는 프로세서입니다.

쉽게 말해서 우리가 느끼는 감각들 후각 청각 촉각 시각 등이 뇌로 전달되기 위해서는 
많은 신경세포와 시냅스로 연결되어 신호를 주고받으며 동시에 작업을 진행하게 되는데
NPU는 이와 유사하게 작업을 해서 스스로 학습하고 판단할 수 있습니다.
그래서 NPU는 인공지능(AI) 칩이라고 불리기도 합니다.
NPU는 인공지능의 핵심인 딥러닝 알고리즘 연산에 최적화된 프로세서입니다.

CPU? NPU? 

흔히 우리가 알고있는 중앙 처리 장치(cpu) 또한 인간의 뇌를 모방해 만들어진 것입니다.
cpu는 명령을 처리하고 인간이 암산할 수 없는 계산을 빠른 시간에 척척 해내며
많은 정보를 처리할 수 있습니다.
하지만 스스로 주변환경을 인식하고 학습해 개선할 수 있는 뇌를 완벽하게 흉내 내지는 못했습니다.
사람이 직접 입력한 정보에 한해서만 처리를 할 수 있는게 다입니다.

많은 공학자들이 이 문제점을 개선하기 위해 연구 해서 나온 것이  

뇌의 신경세포와 시냅스를 모방한 '인공 뉴럴 네트워크'! 입니다.

'스스로 학습하고 판단하여 개선한다' 인공지능의 핵심인 딥러닝 알고리즘!
이에 최적화된 프로세서가 NPU인 것입니다.

앞서 말했듯이 CPU 또한 데이터를 처리하는 연산능력을 가지고 있지만 

인공지능을 위한 연산이 거대한 행렬 연산이다보니, 
이런 행렬 연산에 최적화 되어있지 않은 CPU는 제대로 수행할 수 없었습니다.

하지만 NPU의 경우 이런 인공지능 연산에 최적화되어 있어,
지연 없이 실시간으로 AI연산을 수행할 수 있습니다.
복잡하고 많은 연산이 필요한 고급 AI 기술들이 이제 모바일에서도 적용될 수 있게 됐습니다.

애플은 아이폰 X의 A11 바이오닉 칩에 뉴럴 엔진을 심었습니다. 
이를 주로 안면 인식 후 잠금 해제, 결제, 이미지 처리, AR에 사용합니다.

삼성전자는 2018년에 엑시노스9을 공개한 적 있습니다.
엑시노스 9는 기존에 클라우드 서버와 데이터를 주고받으며 수행하던 인공지능 연산 작업을
모바일 기기가 자체적으로 할 수 있도록 On-Device AI를 구현했었습니다.
이는 기존 제품 대비 약 7배의 연산능력 향상과 보안적인 측면을 강화시켰습니다.

NPU의 이런 연산능력은 실시간 통번역, 자연스러운 대화가 가능한 지능형 개인 서비스도 스마트폰에서 이용할 수 있게 만들 것입니다. 향후 스마트폰 전 영역의 제품, 모든 AP로 NPU가 탑재될 것 이라고 합니다.

현재 갤럭시 S10에 적용되어 있습니다.

삼성전자는 이런 NPU 사업 육성에 본격적으로 나서겠다고 발표했습니다.
2030년까지 NPU 분야 인력을 2000명 규모로 현재 200명에서 10배 이상 확대할 것이며,
NPU 기술 발전에 전사적인 역량을 집중한다고 했습니다.
삼성전자는 향후 모바일부터 전장, 데이터센터, IoT 등까지 IT 전분야로 NPU 탑재를 확대할 계획이라고 합니다.

 

NPU는 자율주행자동차, 4차 산업에 있어 매우 중요한 요소로 생각이 됩니다.

우리의 생활 패턴을 변하게 만들 NPU를 간단하게나마 알아봤습니다.

감사합니다.