모바일 SoC, AI 연산 NPU서 GPU로 확장

퀄컴, Arm, 애플이 모바일 SoC의 GPU에 AI 연산 전용 신경망 가속기를 잇따라 통합하고 있다. 퀄컴은 아드레노 GPU에 '아드레노 매트릭스 코어(AMC)'를 추가했고, Arm은 말리 G2-울트라 NX GPU에 신경망 가속기를 넣은 '모바일용 CSS 2'를 공개했다. 애플도 M5에 이어 차세대 아이폰용 A20 프로 GPU에 신경망 가속기를 적용해 FP8 연산 성능을 높였다. 생성 AI, LLM 등 대규모 병렬 연산이 필요한 작업이 늘면서 저전력 지속 처리에 강한 NPU만으로는 한계가 있다는 판단이 배경이다. 새 GPU를 탑재한 SoC는 올해 아이폰18 프로를 시작으로 내년 퀄컴·미디어텍 제품에도 적용될 예정이다.

이 일이 어디서 왔나

모바일 SoC 업계는 그동안 온디바이스 AI 연산을 NPU에 맡기는 구조가 일반적이었지만, 생성 AI·LLM 처리 부담이 커지면서 GPU에도 신경망 가속기를 넣는 흐름이 퀄컴·Arm·애플로 번지고 있다. 이는 유회준 카이스트 교수가 9월 15일 한국IT리더스포럼에서 밝힌 'NPU 중심 구조를 넘어 PIM·뉴로모픽으로 진화할 것'이라는 전망과 같은 맥락에 있다. PC·태블릿 진영에서도 AMD Ryzen AI 프로세서의 XDNA2 NPU(최대 50TOPS)가 러기드 태블릿 'G140'에 탑재되는 등, 모바일과 PC 양쪽에서 전용 AI 반도체 경쟁이 동시에 진행되고 있다.