“스마트폰 속 AI가 연산을”… 퀄컴·미디어텍·삼성, 온디바이스 AI 프로세서 ‘3파전’

스마트폰에 생성형 인공지능(AI) 기능을 탑재하는 ‘온디바이스 AI’ 시대가 개막하면서 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 애플리케이션 프로세서(AP) 경쟁도 가열되고 있다. AP 시장 점유율 1·2위를 다투는 미국 퀄컴과 대만 미디어텍이 신제품을 차례로 내놓은 가운데, 삼성전자도 ‘엑시노스 2400′을 공개하며 점유율을 끌어올릴 수 있을지 관심이 모아지고 있다.

26일 업계에 따르면 퀄컴과 미디어텍은 최근 온디바이스 AI를 겨냥한 자사 AP 신제품 스냅드래곤8 3세대과 디멘시티 9300을 공개했다. 미디어텍과 퀄컴은 모바일 AP 시장 점유율의 60%를 차지하는 AP 업계 강자다. 두 회사는 이번 신제품을 공개하며 AI 연산 기능을 향상시켰다고 밝혔다. 삼성전자도 엑시노스 2400을 공개하며 AI 관련 성능이 향상됐다고 설명했다.

온디바이스 AI가 상용화되면 사용자는 서버를 거치지 않고 단말기를 통해 AI 기능을 활용할 수 있다. 서버와 연결되지 않기 때문에 데이터센터에 투입되는 인프라 비용을 절감할 수 있다. 개인 정보가 서버를 통해 유출될 확률이 적어 보안성도 우수하다.

그래픽=정서희

◇ 미디어텍 디멘시티 9300, 코어 성능서 퀄컴 앞서

퀄컴은 지난달 미국에서 열린 ‘스냅드래곤 서밋 2023′에서 스냅드래곤8 3세대를 발표했다. 스냅드래곤8 3세대는 생성형 AI 기능을 고려해 설계했다는 것이 회사측의 설명이다. 스냅드래곤8 3세대는 에이수스와 아너 등 글로벌 스마트폰 브랜드 단말기에 탑재돼 이달 중 상용화될 전망이다. 삼성전자가 내년 초 선보일 갤럭시S24 시리즈에도 스냅드래곤8 3세대가 삼성 엑시노스2400과 병행 적용될 것으로 보인다.

스냅드래곤8 3세대에 내장된 헥사곤(Hexagon) 신경망처리장치(NPU)는 전작 대비 성능은 98%, 전력 효율은 40%, 메모리 대역폭은 2배 증가했다. 전작이 텍스트를 이미지로 전환하는 데 15초가량이 소요됐다면, 신제품은 1초도 걸리지 않는 성능을 자랑한다. 사용자가 챗봇을 통해 질문을 하면 사용자의 성향과 위치 등을 고려해 개인화된 AI 서비스를 제공하는 게 가능하다.

미디어텍은 이달 디멘시티 9300을 공개했다. 업계에서는 미디어텍 디멘시티 9300의 성능이 경쟁사들보다 우수한 것으로 보고 있다. 글로벌 전자기기 성능측정 사이트 긱벤치가 시행한 싱글 및 멀티 코어 테스트에서 각각 2270점, 7916점으로 퀄컴과 애플, 삼성 등 주요 경쟁사보다 앞섰다. 싱글 코어 테스트는 코어 1개의 작업 실행 성능을, 멀티 코어 테스트는 모든 코어의 작업 실행 성능을 측정한다.

미디어텍은 디멘시티 9300이 “세계 최초의 올(All) 빅 코어 아키텍처 스마트폰 프로세서”라고 밝혔다. 디멘시티 9300에는 3.25기가헤르츠(㎓) 속도의 최고성능 코어(Cortex-X4) 4개가 탑재됐다. 퀄컴 스냅드래곤8 3세대에는 3.3㎓ 속도 최고성능 코어(Cortex-X4) 1개가 탑재되는 것으로 알려졌다.

디멘시티 9300에는 Arm의 최신 그래픽처리장치(GPU) 이모탈리스 G720(Immortalis G720)을 도입됐다. 해당 그래픽처리장치로 기존 제품보다 성능이 46% 높고 전력 소비량과 메모리 대역폭을 40% 절감했다. 미디어텍에 따르면, 인공지능 연산 기능을 좌우하는 정수와 부동소수점 컴퓨팅 성능이 전 제품보다 2배, 생성 인공지능 성능은 8배 개선됐다.

삼성전자 모바일AP 엑시노스. /삼성전자 제공

◇ “삼성 엑시노스 2400, 퀄컴 제품과 성능 차이 나면 리스크 될 수도”

삼성전자도 지난달 5일 ‘삼성 LSI 테크데이 2030′에서 자체 AP 엑시노스 2400을 공개했다. 삼성전자는 엑시노스 2400이 전작 대비 CPU(중앙처리장치) 성능은 1.7배, AI 성능은 14.7배 향상됐다고 설명했다. 엑시노스 2400에는 Arm 기반으로 자체 설계한 CPU 코어와 AMD 최신 아키텍처 RDNA3 기반 엑스클립스 940 GPU가 탑재됐다.

삼성전자가 엑시노스 2400으로 AP 시장에서 점유율을 끌어올릴 수 있을지 관심이 모아지고 있다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 올해 2분기 기준 삼성전자의 스마트폰 AP 시장 점유율은 7% 수준으로 미디어텍(30%), 퀄컴(29%)과 격차를 보이고 있다. 삼성전자는 과거 엑시노스 2200가 발열 논란으로 갤럭시22 시리즈 탑재에 어려움을 겪은 바 있다.

일각에서는 삼성전자의 AP 성능이 퀄컴 스냅드래곤8 3세대를 따라가지 못할 경우 리스크로 작용할 수 있다는 우려도 나온다. 갤럭시S24에 병행 탑재되는 퀄컴 스냅드래곤과 성능 차이가 발생하면 소비자들의 불만이 제기될 수 있기 때문이다. 포브스는 “삼성전자의 엑시노스가 퀄컴 스냅드래곤과 성능 차이를 보일 경우 삼성전자에 리스크로 작용할 수 있다”고 설명했다.

전병수 기자(outstanding@chosunbiz.com)

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