자율주행·휴머노이드 확산…K-팹리스 성장 기회 잡았다

피지컬 AI 시대 개막…국내 팹리스 고효율 AI칩으로 승부

인공지능(AI) 산업의 패러다임 전환으로 팹리스 업계가 새로운 성장 기회를 잡고 있다. 전세계 주요 기업들이 자율주행·휴머노이드 개발에 박차를 가하면서, 기존 GPU 대비 고효율·저전력 특성을 갖춘 엣지 AI 반도체가 주목받고 있어서다. 이에 국내 팹리스 기업들도 각 산업에 특화된 칩 개발로 글로벌 시장을 적극 공략하고 있다.  

4일 경기 성남 가천대학교 비전타워 컨벤션홀에서는 'CES 2026 팹리스 서밋 코리아'가 개최됐다.

CES 2026 팹리스 서밋 코리아 행사 전경(사진=지디넷코리아)

피지컬 AI 산업 급성장…고효율·저전력 AI반도체 각광

이번 행사는 지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 ICT 전시회 CES 2026과 연계해, AI 반도체의 글로벌 전략을 논의하기 위해 마련됐다. 윤원중 가천대 부총장, 김용석 가천대 반도체교육원장, 최우혁 산업통상자원부 부첨단 산업정책관, 김경호 한국팹리스산업협회 회장 등 주요 인사들이 참석했다.

정지훈 DGIST 교수는 "AI 산업 비중이 기존 학습에서 추론으로 급격하게 넘어가면서, 고성능 GPU와 더불어 추론 속도 및 전력 효율성을 극대화한 전용 AI 반도체가 각광받고 있다"며 "거대 데이터센터와 달리 필요한 반도체 성능이 다변화 돼 있기 때문에, 무수히 많은 팹리스 회사들이 성공하게 될 것"이라고 말했다.

특히 올해 CES 2026의 화두였던 휴머노이드 로봇, 자율주행 등 피지컬 AI 관련 산업의 성장세가 주목된다. 피지컬 AI는 엣지 단에서 AI 모델의 추론을 실제 물리적인 동작으로 수행하는 기술이다.

정 교수는 "이번 CES 2026에 참석한 엔비디아 등 주요 기업의 리더들의 핵심 메시지는 '피지컬 AI는 한 회사가 할 수 없는 규모'라는 것"이라며 "이에 따라 AI 반도체 뿐만 아니라 센싱·제어·구동 등 산업 전반이 성장할 것이고, 상당한 제조업 기반을 가진 한국이 강점을 지닐 것"이라고 강조했다.

주영섭 서울대 공학전문대학원 특임교수는 "휴머노이드 로봇 대전 속에서 한국은 미국의 기술·성능 중심, 중국의 가격 중심 전략을 타파할 전략이 필요하다"며 "때문에 한국은 휴머노이드 로봇의 핵심인 온디바이스 AI 반도체를 매우 중요한 프로젝트로 인식해야할 것"이라고 제언했다.

국내 팹리스 업계, 피지컬 AI 시장 적극 공략

이에 국내 AI 반도체 관련 팹리스 기업들은 피지컬 AI에서 성장 기회를 모색하고 있다. 넥스트칩·텔레칩스 등 기존 팹리스 기업들은 물론, 딥엑스·보스반도체·모빌린트·디노티시아 등 스타트업이 대표적인 사례다. 

자율주행용 반도체 전문기업 보스반도체의 박재홍 대표는 "자동차 AI 시장 선점의 관건은 AI 반도체로, 자율주행과 인포테인먼트 등 여러 분야에서 차량용 AI 반도체 산업의 급격한 성장이 예상된다"며 "특히 인포테인먼트의 경우 LLM, VLM 기반의 AI 어플리케이션을 도입하려는 움직임들이 많다"고 설명했다.

로봇 역시 차량용 AI 반도체 성장을 촉진할 가능성이 크다. 자율주행에 쓰이는 센서, AI 엔진 등이 로봇에도 상당량 활용되기 때문이다.

박 대표는 "일례로 테슬라는 자사 자율주행 솔루션인 FSD를 옵티머스 로봇에 그대로 사용하고 있다"며 "자율주행에서 촉진된 엣지 컴퓨팅과 온디바이스 기술이 로봇으로 옮겨 가, 실제 업무 환경의 투입을 가속화하고 있다"고 말했다.

엣지 AI용 NPU를 개발하는 딥엑스의 송순호 연구소장은 "기존 데이터센터용 디바이스는 지연속도, 비용, 에너지 효율 등에서 피지컬 AI의 요구사항을 만족시키지 못하고 있다"며 "이에 딥엑스는 범용 GPU 대비 대비 전력효율성 및 비용이 높은 AI 반도체 'DX-M2'를 개발 중"이라고 밝혔다.

해당 칩은 삼성전자 파운드리의 최선단 공정인 2나노미터(nm)를 기반으로 제조된다. 본격적인 상용화 목표 시점은 2027년이다.