에임퓨처 "LG 가전서 입증한 AI 반도체 IP, 이제 글로벌 갑니다"

[시스템반도체 강소기업 ①] 김창수 에임퓨처 대표 인터뷰

국내 시스템반도체 생태계에 변화가 찾아오고 있다. 지금까지 반도체 설계자산(IP) 기술은 해외 기업에 의존도가 높았다. 지난 10년간 국내 팹리스 시장은 미국, 대만, 중국 등과 비교해 활력이 떨어지면서 자연스럽게 국내 IP 시장도 크게 성장하지 못했다. 하지만 최근 국내에도 AI 반도체 성장과 더불어 글로벌 시장 경쟁에서 견줄 만한 기술력을 갖춘 IP 스타트업들이 나타나기 시작했다. LG전자 AI 반도체 설계 연구원들이 분사해 2020년 설립한 NPU(신경망처리장치) IP 기업 에임퓨처가 주인공이다.

김창수 에임퓨처 대표(사진=지디넷코리아)

김창수 에임퓨처 대표는 LG전자에서 7년간 AI 반도체 및 모바일용 IP를 개발하기 이전에도 여러 글로벌 반도체 기업에서 실력과 실무 경험을 쌓아온 반도체 전문가다. 첫 직장으로 삼성전자 시스템LSI 부문에서 10여년간 근무한 후, 미국 산호세에 위치한 삼성전자 반도체사업부(SSI)에 장기 파견됐다. 이후 김 대표는 1997년 IMF 직전부터 실리콘밸리에 정착해 케이던스, 시놉시스, 텍사스인스트루먼트(TI) 등 유수한 글로벌 반도체 기업에서 설계 경력을 쌓았다. 그는 2007년 H.264 4채널 인코더-디코더 시스템온칩(SoC)을 개발하는 회사 카이로스로직을 공동 창업하기도 했다.

에임퓨처가 개발하는 IP는 반도체에 들어가는 설계자산이다. 세계적인 반도체 설계회사인 영국의 ARM과 유사한 비즈니스라고 이해하면 쉽다. IP 업체의 고객사는 팹리스, 디자인하우스, 종합반도체기업(IDM) 등이 해당된다. 에임퓨처의 NPU IP는 AI 반도체 중에서도 엣지 컴퓨팅 시장을 겨냥한다. 스마트홈(가전), 스마트팩토리(공장자동화), 로보틱스, AR/VR 헤드셋, 드론 등이 대표적 시장이다.

에임퓨처 연구원들이 LG전자 소속 당시 개발한 IP '뉴로모자이크'는 LG전자 오브제컬렉션 무드업냉장고의 AI 반도체에 탑재되면서 기술력과 안정성을 이미 입증받았다. 이후 홀로서기를 한 에임퓨처는 독자 개발한 신제품 NPU IP 2종을 올해와 내년에 순차적으로 출시할 계획이다.

신제품은 뉴로모자이크 아키텍처 기반의 NMP2.6 IP이고, 나머지 하나는 완전히 구조가 다른 5세대 아키텍처 '가이아(GAIA, General AI Architecture)(가칭)'다. 해당 IP들은 모두 삼성전자 파운드리에서 MPW(Multi Project Wafer) 형태로 제작해서 실리콘으로 검증할 예정이다.

김창수 대표는 "가이아 1세대를 조속히 개발해 다양한 고객사를 확보하겠다"라며 "가이아 IP는 뉴로모자이크 IP와 더불어 고객사의 선택폭을 더욱 확대할 것으로 기대한다"고 말했다.

다음은 김창수 대표와 일문일답이다.

에임퓨처는 AI 관련 스타트업 90여개가 모여있는 'AI 양재허브'에 입주해 있다. 김창수 에임퓨처 대표.(사진=지디넷코리아)

Q. 에임퓨처는 LG전자로부터 분사한 AI 반도체 IP 기업으로 알고 있다. 자세히 소개해 달라.

"에임퓨처는 LG전자의 북미연구소에서 AI 핵심 기술을 연구하던 소속 연구원들이 분사해 2020년 10월 20일에 설립했으며, 신경망처리장치(NPU) 기술을 설계자산(IP) 형태로 판매하는 사업을 한다. 에임퓨처 연구원들은 LG전자 소속 당시 AI 가속기용 IP 뉴로모자이크(NeuroMosAIc)을 개발했다. 분사한 이후에도 LG전자에서 개발했던 IP 기술을 이전받아 독점적 라이선스를 보유함으로써 뉴로모자이크 IP는 현재까지 4세대에 걸쳐 성능을 향상시켰다. 뉴로모자이크 프로세서가 탑재된 사례는 LG전자의 냉장고 등이 대표적이다. 최근에 출시된 LG전자의 무드업 냉장고에 뉴로모자이크 2.5세대가 장착된 LG8111 칩이 탑재되면서 성능과 안정성을 입증했다. 현재 LG전자는 에임퓨처의 주요 투자자이자 잠재 고객이기도 하다."

Q. 에임퓨처가 공급하고 있는 NPU 기술은?

"에임퓨처는 AI 가속기 하드웨어인 '뉴로모자이크 프로세서'와 이와 연계해서 동작하는 소프트웨어인 '뉴로모자이크 스튜디오'를 개발하고 있다. 우리 연구원들은 LG전자 소속 당시 뉴로모자이크 아키텍처(IP)를 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 등 4세대까지 개발 완료했다. 제품군으로는 NMP-300, NMP-500, NMP-700 시리즈가 있다. 소프트웨어 개발환경인 뉴로모자이크 스튜디오는 지금까지 비전영역을 지원하는 1.0, 1.2 버전을 출시했으며, 자연어처리(NLP) 가 지원되는 1.5 버전은 올해 3분기, 새로운 아키텍처인 GAIA1.0 아키텍처를 지원하는 2.0 버전은 4분기 이후에 출시할 예정이다."

Q. 현재 에임퓨처가 개발 중인 신제품은 언제 출시될 예정인가. 삼성전자 파운드리에서 MPW를 한다고 들었다

"현재 에임퓨처는 새로운 2가지 NPU IP를 개발 중이다. 뉴로모자이크 아키텍처를 바탕으로 성능을 개선한 NMP2.6 IP를 개발 중이고, 나머지 하나는 완전히 구조가 다른 5세대 아키텍처를 개발하고 있다. 5세대 IP는 분사 이후 신규로 개발하는 기술인 만큼, 새로운 이름인 ‘가이아(GAIA, General AI Architecture)(가칭)’로 명명했다.

NMP2.6은 기존에 TSMC 28나노미터(nm) 공정으로 만든 칩에서 1GHz에 동작해 1 TOPS 성능을 제공한 LG8111칩에 채택된 NMP2.5 IP를 바탕으로 성능개선을 위해 몇 가지 특징들을 추가했다. NMP2.6 IP는 아키텍처상 NMP2.5와 같으므로 추가적인 칩을 통한 검증을 할 필요가 없다. 하지만 고객사에 해당되는 국내 대다수의 팹리스 회사들이 삼성전자 파운드리를 통해 칩을 생산함에 따라 우리도 삼성전자의 8나노 공정에서 MPW(Multi Project Wafer)를 할 계획이다.

5세대급 NPU IP 가이아는 성능과 전력소모, 및 확장성에서 있어서 크게 개선된 IP다. 가이아는 동일한 공정 기술에서 NMP 2.5 대비 실리콘 면적은 25%, 전력소모를 50% 줄일 수 있다. 가이아 IP는 올 3분기에 개발이 완료되고, 삼성전자 파운드리에서 MPW를 거쳐 올해 말 또는 내년 초에 출시를 목표로 한다."

Q. 두 가지 IP를 동시에 개발하는 이유는?

"이전에 출시된 뉴로모자이크 2.5 IP는 안정적으로 동작하며 시장에서 검증받았기에 현재 개발 중인 뉴로모자이크 2.6은 적은 리스크로 개발해 시장에 빨리 진입할 수 있어서 장점이다. 반면 가이아는 에임퓨처만의 독자적 기술로 개발하는 신규 아키텍처라는 점에서 의미가 크다. 

즉, 뉴로모자이크 2.6은 숏텀으로 시장을 공략하고, 가이아는 롱텀으로 시장을 공략하는 제품이라고 보면 된다. 에임퓨처 연구원들은 지금부터3~4년이 지나면 가이아 IP가 자연스럽게 뉴로모자이크 IP를 대체하게 될 것으로 예상한다. 새로운 기술이 과거에 우리가 개발했던 제품을 대체해서 지속 공급하는 것이 우리의 목표다."

LG전자의 무드업 냉장고에는 에임퓨처 연구원이 개발한 뉴로모자이크 2.5세대 IP기반의 LG8111칩이 탑재됐다. 무드업 냉장고는 LG 씽큐(LG ThinQ) 앱에서 냉장고 패널의 색상을 소비자 취향대로 바꿀 수 있다. (사진=LG전자)

Q. 에임퓨처의 NPU IP가 타깃하는 시장은?

"에임퓨처 NPU IP의 타깃은 스마트홈, 스마트팩토리, AR·VR, 드론 시장이다. 특히 로보틱스 시장에서 사용률이 높을 것으로 기대된다. 에임퓨처는 이를 바탕으로 안내로봇, 잔디 깎는 로봇, 서빙 로봇, 배달 로봇 시장에 진출하려고 한다."

Q. 올해 임베디드 비전 서밋 등 국제 학회 참가한다고 들었다.

"오는 5월 실리콘밸리에서 개최되는 임베디드 비전 서밋(Embedded Vision Summit)에 참가한다. 특히 임베디드 비전 서밋에서는 ‘엣지 AI & 올해의 제품 어워드’에 출품해 선정결과를 기다리고 있다. 또 9월에는 AI 양재허브에서 추진중인 캐나다 인공지능연구소 MILA(Montreal Institute for Learning Algorithms) 협력 프로그램에 참가하기로 결정했다. '딥러닝 기술을 기반으로 글로벌 문제 해결을 위한 AI 연구 및 개발'이란 주제로 연구활동이 진행될 예정이다. 국내에서는 ETRI, 삼성 등도 참여하는 유망 프로그램이다."

Q. 올해 에임퓨처의 사업 목표는?

"에임퓨처는 시리즈 A 투자 유치가 4월 말에 종료된 이후 몇 가지 사업에 집중하려고 한다. 먼저, 가이아 1세대(뉴로모자이크 5세대 NPU IP)를 조속히 개발해 다양한 고객사를 확보할 계획이다. 또 올해는 MPW 칩 제작을 통해 IP 검증뿐 아니라 향후 AI 반도체 칩 사업 진출을 위한 기반을 쌓으려고 한다.

올해 매출 목표는 미화 120만 달러(한화 약 15억원)에 해당하는 IP 라이선스 매출을 달성하는 것이다. 이를 위해 최소 한군데의 북미 고객사를 확보하는 것을 목표로 하고 있다. 앞으로 2년 후 시리즈 B 투자유치를 할 때까지 매출이 매년 2배 이상 성장하는 것을 목표로 하고 있으며, 올해 목표 매출 역시 작년 실적대비 2배 이상 증가되는 금액이다. 고객사 확보면에서는 2년 후 북미 고객을 포함해 최소한 3~4 군데 추가를 목표로 하고 있다. 현재 17명인 에임퓨처 엔지니어는 내년에 30명으로 늘릴 계획이다."

■ 김창수 에임퓨처 대표 프로필

1988.01 - 1997.08 삼성전자

1997.11 - 2000.06 실리콘매직

2000.06 - 2001.06 텍사스인스트루먼트

2001.07 - 2007.02 크래들 테크놀로지

2007-03 - 2008.12 카이로스 로직

2009.01 - 2010.11 시놉시스

2010.11 - 2013.06 케이던스

2013.07 - 2020.09 LG전자