AI 강조한 차세대 'Arm v9' 아키텍처'…"머신러닝·DSP 성능 향상"

앞으로 출시될 스마트폰의 인공지능(AI) 성능이 더욱 강화될 전망이다. 

전 세계 95% 이상 스마트폰용 애플리케이션 프로세서(AP)용 설계 자산(IP)을 공급하는 Arm이 차세대 프로세서에 AI 기능을 강화했다고 말했기 때문이다.

지난달 31일 젬 데이비스(Jem Davies) Arm 머신러닝 그룹 부사장은 "Arm은 아키텍처 확장을 통해 CPU에서 DSP(디지털신호처리)나 AI를 비롯한 더 많은 컴퓨팅이 실행될 수 있도록 한다"고 말했다.

Arm은 스마트폰 IP 시장에서 독점적인 위치를 차지하고 있다. 전 세계적으로 유명한 대부분 스마트폰이 Arm 설계를 바탕으로 AP를 개발한다.

지난해 4월 시장조사업체 카운터포인트리서치가 공개한 자료에 따르면 2019년 퀄컴, 미디어텍, 삼성전자, 애플, 하이실리콘(화웨이 자회사) 등 주요 5개 AP 생산 기업이 전체 AP 시장의 약 97%를 차지하고 있다. 다른 기업들이 제조하는 AP는 불과 3.1%다.

이들 5개 기업들은 모두 Arm IP를 바탕으로 AP를 설계했으며, 최신 제품에는 Arm의 최신 CPU 설계를 사용한다.

지난 1월 삼성전자가 공개한 엑시노스(Exynos) 2100과 지난해 말 퀄컴이 공개한 스냅드래곤(Snapdragon) 888은 모두 Arm 코어텍스(Cortex)-X1 1개와 코어텍스-A78 3개를 메인 코어로 사용했다.

X1과 A78 모두 지난해 5월 말 Arm이 발표한 최신 모바일용 IP로 ARMv8.2 아키텍처를 기반으로 설계됐다.

애플은 자체 개발 AP인 A시리즈를 사용한다. 지난해 출시된 최신 아이폰 12에 탑재된 A14바이오닉 AP는 ARMv8 아키텍처를 사용한다.

31일 Arm은 Armv8의 차세대 제품인 Armv9 아키텍처를 발표했다.

Arm이 업그레이드된 새로운 아키텍처를 발표한 이상 AP 제조 기업들도 이를 따라갈 수밖에 없는 상황이다. 차세대 스마트폰 AP에 인공지능 성능 향상은 자연히 따라올 수밖에 없다는 것.

Arm은 v8과 v9의 가장 큰 차이로 'AI 성능 강화'를 꼽았다.

리차드 그리센스웨이트 Arm 수석부사장은 머신러닝과 DSP가 AI를 비롯해 다양한 곳에서 활용되면서 핵심적인 기술이 됐다며 "머신러닝과 DSP를 집중적으로 중요하게 생각하면서 개발했다"고 말했다.

Arm에 따르면 이런 요구사항을 충족하기 위해 일본 후지쯔(Fujitsu)와 협력해 스케일러블 벡터 익스텐션(SVE) 기술을 개발했다. SVE는 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 알려진 후가쿠(Fugaku)에 도입된 기술이다.

Arm은 SVE 성과를 토대로 SVE2를 개발해 Armv9에 보다 향상된 머신러닝과 DSP 기능을 더욱 광범위한 애플리케이션 전반에 구현할 수 있게 됐다고 강조했다.

SVE2는 5G 시스템, 가상현실 및 증강현실의 프로세싱을 비롯해, 이미지 프로세싱이나 스마트홈 애플리케이션같이 CPU에서 로컬로 실행되는 머신러닝 워크로드의 처리 능력을 강화한다. 

Arm은 앞으로 수년간 AI 역량을 더욱 확장하겠다는 계획이다. 이를 위해 GPU와 NPU에 진행 중인 AI 혁신과 CPU 내에서의 행렬 곱셉 성능을 대폭 강화할 예정이다.

전문가들은 v9 아키텍처 발표로 인해, 엔비디아와 Arm의 시너지가 더욱 상승할 것으로 보고 있다.

지난해 엔비디아는 400억달러(약 47조원)로 소프트뱅크그룹(SBG)에게서 Arm을 인수하겠다고 밝힌 바 있다.

사이먼 시거스(Simon Segars) Arm CEO는 "AI가 미래에만 가능한 것은 아니다"며 "Arm 파트너사들은 각자가 그리는 AI의 미래를 실현시키고 싶어한다. 모든 기회를 활용해 그들을 돕는 것은 Arm의 몫"이라고 말했다.

AI타임스 양대규 기자 yangdae@aitimes.com

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