반도체 보안·수율 초격차…삼성·SK, 폐쇄형 온디바이스 AI 탑재
서버 연결 없이도 자율 판단…현대차·로보틱스 피지컬 AI 시대
온디바이스 AI 컴퓨터 그래픽 이미지. 사진=연합뉴스
매일일보 = 권선형 기자
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산업계가 온디바이스(On-device) AI를 단순 기능을 넘어 자율 제조(Autonomous Manufacturing) 2.0의 핵심 동력으로 확정하고 공정 고도화를 본격화 하고 있다.
16일 관련 업계에 따르면 삼성, SK, 현대차, LG 등 4대 그룹은 안전 및 보안 가이드라인에 맞춰 기기 자체가 실시간으로 추론하는 엣지 네이티브(Edge-native) AI를 제조 현장의 필수 인프라로 도입했다.
반도체 산업에서는 온디바이스 AI를 기술 유출 방지와 보안 공정 구현의 핵심 기술로 활용하고 있다. 삼성전자는 팹(Fab) 보안을 위해 외부망을 차단한 상태에서 '삼성 가우스 3(Gauss 3)' 온디바이스 버전과 이에 최적화된 '엑스클립스(Xclipse) AI 가속기'를 검사 장비에 우선 탑재했다. 이를 통해 설계도면 유출을 원천 차단하면서 본격 양산을 시작한 HBM4 등 차세대 메모리의 수율을 조기에 확보하고 품질을 세계 최고 수준으로 끌어올리는 중이다.
SK그룹은 SK하이닉스의 HBM4 기반 커스텀 PIM(Custom PIM) 기술을 통해 제조업 에너지 효율의 임계점을 넘어서고 있다. 메모리와 로직 층을 통합한 이 기술은 데이터 병목 현상을 제거해 전력 소모를 60% 이상 절감했다. 여기에 SK텔레콤의 AI 텔코(Telco) 인프라 솔루션을 결합해 설비 고장을 예측하는 예지 보전 시스템을 청주 M15X 등에 표준 인프라로 구축하고 있다.
모빌리티와 로보틱스 분야에서는 피지컬 AI(Physical AI) 능력이 경쟁력의 핵심으로 작용하고 있다. 현대차그룹은 엔비디아의 차세대 추론형 플랫폼 알파마요(Alpamayo)와 국내 딥엑스의 전용 AI 칩을 혼용하는 하이퍼-하이브리드 전략을 발표했다. 특히 차세대 전동식 아틀라스는 구글 딥마인드와 협업한 로봇 파운데이션 모델을 탑재해 통신 단절 상황에서도 스스로 지형을 매핑하고 임무를 수행하는 능력을 실증 완료했다.
LG그룹은 가전 전용 AI 칩 DQ-C 3세대와 엑사원(EXAONE) 4.0 경량화 모델을 결합한 공감지능을 2026년형 가전 전 라인업에 적용했다. 사용자의 감정을 읽고 환경을 제안하는 기술은 물론 LG이노텍의 AI 통합 센싱 모듈을 통해 초정밀 부품 검사 시스템을 구축하며 글로벌 휴머노이드 비전 솔루션 시장 선점에 나섰다.
반도체 업계 관계자는 "반도체 공정의 미세화가 한계에 다다를수록 데이터를 외부로 내보내지 않고 팹(Fab) 내부에서 즉시 처리하는 폐쇄형 온디바이스 AI의 성능이 초격차 경쟁력이 된다"며 "단순히 불량을 잡아내는 수준을 넘어 HBM4와 같은 고부가가치 제품의 골든 수율을 확보하는 시간을 혁신적으로 단축하고 있다"고 설명했다.
다른 업계 관계자는 "모빌리티와 로봇에게 연결되지 않아도 스스로 사고하는 능력은 생명과 직결된 문제"라며 "엔비디아의 알파마요 플랫폼과 국내 딥엑스 칩의 하이브리드 운영은 가장 효율적인 추론 아키텍처를 지향하고 있어 앞으로가 더 기대되는 상황"이라고 말했다.
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권선형 기자
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