PC용 프로세서에 부는 AI 엔진 탑재 바람, 올해 더 거세진다

애플·퀄컴 등 Arm 계열에 인텔·AMD 등 x86 CPU도 참여

PC용 프로세서에 AI 특화 엔진 탑재 바람이 거세다. 지난 해까지만 해도 애플 M1·M2, 퀄컴 스냅드래곤 8cx 3세대 등 Arm IP 기반 프로세서만 AI 엔진을 탑재해 왔다.

그러나 올 초 AMD가 CES 2023에서 노트북용 라이젠 프로세서에 전용 처리 엔진 '라이젠 AI'를 탑재하겠다고 밝힌데 이어 인텔도 차세대 코어 프로세서 '메테오레이크' 시제품으로 AI 특화 엔진을 시연했다.

주요 반도체 기업들이 PC용 프로세서에 전용 AI 엔진 탑재에 나서고 있다. 퀄컴 스냅드래곤 플랫폼. (사진=지디넷코리아)

이들 AI 엔진은 CPU나 GPU 대비 더 전력을 적게 쓰면서 부하는 크게 줄이고 처리 속도를 높일 수 있어 클라우드 접속 없는 생성형 AI나 음향·영상 처리, 음성 인식 처리시 더 빠른 처리 속도, 긴 배터리 작동 시간 등을 기대할 수 있다.

■ 애플, 2020년 11월 M1 칩부터 뉴럴 엔진 탑재

PC용 프로세서에 가장 먼저 개별 AI 엔진을 탑재한 것은 애플이다. 2020년 11월 자체 개발 '애플 실리콘' 첫 제품인 M1 칩에 A14 바이오닉(아이폰 12 시리즈)과 동일한 16코어 뉴럴엔진을 탑재했다.

애플이 WWDC 22 기조연설을 통해 자체 설계 2세대 칩인 M2를 공개했다. (사진=애플)

지난 해 공개한 M2 칩에도 A15 바이오닉(아이폰 13)에 탑재된 16코어 뉴럴 엔진을 그대로 가져왔다. 연산 능력은 초당 최대 15조 8천억번 수준이다.

애플 24형 아이맥. M1 칩을 탑재하고 부피와 무게를 줄였다. (사진=애플)

애플은 뉴럴 엔진을 사진 내 텍스트 인식, 음성 인식, 화상회의시 주요 인물에 초점을 맞추는 '센터 스테이지' 기능 등에 활용하고 있다. 포토샵·라이트룸·아크로뱃 등 어도비 소프트웨어 일부 제품도 뉴럴 엔진을 활용한다.

■ 퀄컴, 스냅드래곤 8cx 3세대부터 AI 엔진 탑재

퀄컴은 2021년 말 공개한 스냅드래곤 8cx 3세대 칩에 '퀄컴 AI 엔진'을 내장했다. 이를 활용하는 대표적인 기능으로 윈도11에 내장된 '스튜디오 효과', 포토샵·라이트룸·아크로뱃 등 어도비 소프트웨어 내장 AI 엔진 '센세이'(Sensei) 등을 들 수 있다.

퀄컴이 공개한 'UL 프로시온 AI 추론 벤치마크' 결과. (사진=지디넷코리아)

컴퓨텍스 타이베이 2023 기조연설에서 케다르 콘답 퀄컴 컴퓨트 및 게이밍 부문 본부장(수석부사장)은 "스냅드래곤 8cx 3세대 내장 AI 엔진은 'UL 프로시온 AI 추론 벤치마크'에서 인텔 12세대 코어 i5-1235U 대비 5배 높은 성능을 낸다"고 강조하기도 했다.

스냅드래곤 8cx 3세대 AP를 공개하는 미구엘 누네스 퀄컴 제품담당 부사장. (사진=지디넷코리아)

다만 스냅드래곤 8cx 3세대는 2020년 공개된 Arm CPU IP인 코어텍스-X1을 쓰고 있고 메모리 역시 LPDDR4 등 이전 규격에 머물러 있다. 퀄컴은 PC용 스냅드래곤 칩의 성능 향상을 위해 누비아 IP 기반 고성능 CPU '오라이온'(Oryon)을 탑재하고 내년부터 본격 출하 예정이다.

■ 인텔과 AMD도 프로세서에 AI 전용 엔진 탑재

인텔은 컴퓨텍스 타이베이 2023 기간 중 차세대 코어 프로세서 '메테오레이크'에 탑재될 AI 가속엔진 '모비디우스 VPU'를 시연했다. 모비디우스 VPU는 메테오레이크의 4개 타일 중 'SoC 타일'에 통합되며 PC 메모리를 공유해 작동한다.

메테오레이크 탑재 노트북 시제품은 와이파이 등 인터넷이 연결되지 않은 상태에서 스테이블 퓨전 기능을 실행했다. (사진=지디넷코리아)

인텔은 인터넷 접속이 차단된 메테오레이크 탑재 노트북 시제품을 이용해 스테이블 디퓨전 등 생성형 AI 기능으로 이미지를 만드는 기능을 시연하기도 했다. 단 VPU의 작동 클록이나 코어 수 등 세부 내용은 밝히지 않았다.

AMD는 올 2분기부터 공급하는 노트북용 라이젠 프로세서에 '라이젠 AI'를 탑재한다. (사진=AMD)

AMD는 올 2분기부터 주요 PC 제조사를 통해 공급되는 모바일(노트북)용 라이젠 7040 시리즈 프로세서 중 일부 제품에 AI 연산을 가속하는 '라이젠 AI'를 내장한다고 밝혔다. 실제 제품 출시는 인텔 대비 앞선 셈이다.

■ 올 하반기부터 AI 엔진 활용 소프트웨어 증가 전망

PC 프로세서 제조사가 경쟁적으로 AI 처리 기능을 강화하고 있지만 이를 제대로 활용할 수 있는 응용프로그램은 아직 적은 편이다.

0771 - AI 기반 '코파일럿' 기능을 탑재한 윈도11이 이달부터 순차 적용 예정이다. (사진=지디넷코리아)

그러나 마이크로소프트가 윈도11 운영체제와 오피스 등에 AI 기반 '코파일럿'을 도입하고 이달부터 이를 순차 적용 예정이다. 올 하반기부터는 AI 탑재/비탑재 여부에 따라 처리 성능이나 반응 속도, 배터리 소모 등에서 차이가 두드러질 것으로 보인다.

클라우드 접속 없이 기기에 저장된 학습 데이터 기반으로 작동해 기업 비밀이나 개인정보 유출을 막을 수 있는 생성형 AI 응용프로그램도 등장할 것으로 보인다.

인텔은 오픈소스 커뮤니티에 VPU 관련 코드 기여로 참여할 것이라고 설명했다. (사진=지디넷코리아)

마이크로소프트 오피스나 어도비 소프트웨어 등 상용 소프트웨어 이외에 오픈소스 소프트웨어 지원도 관건이다.

존 레이필드(John Rayfield) 인텔 클라이언트 AI 총괄(부사장)은 "블렌더(3D), 오더시티(음향 편집), GIMP(사진 편집), OBS(실시간 방송 송출) 등 오픈소스 프로그램이 인텔 VPU를 활용할 수 있도록 지원할 것"이라고 밝히기도 했다.