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월든 C 라인스 회장(멘토)_Mentor Forum 2018“도메인 특화 아키텍처 개발에 주력하다”
김종율 기자  |  people8697@naver.com
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승인 2018.11.12  11:33:53
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전자 설계 자동화(EDA) 소프트웨어 업체인 멘토(www.mentorkr.com)의 월든 C 라인스 회장이 ‘Mentor Forum 2018’에 참석차 지난달에 방한, 디자인 방법론의 변화로 인해 소규모 기업도 반도체 칩 설계가 가능해지고 있으며, AI 등 도메인 특화 아키텍처 제품의 개발이 증가하면서 반도체 설계 산업은 앞으로 지속적인 성장을 기록할 것으로 예상했다.  

반도체 시장 동향: 
이번 행사에서 월든 C 라인스 회장은 전세계 반도체 시장의 동향에 대해 “반도체 칩을 설계한다는 것은 비용이 많이 들어갔기 때문에 그동안은 대기업에서만 이 사업이 가능했지만 디자인 방법론이 진화하여 현재는 반도체 업체가 아니어도 칩을 설계하고 있다”고 말했다. 그는 이어 “기존의 반도체 시장은 성숙되었다고 평가되었지만 반도체 칩 설계 산업은 적용 분야가 늘어나면서 지금도 지속적으로 확대되고 있다”라고 말했다. 
 
이처럼 반도체 시장이 지속 성장하고 있는 주요 원인은 다음과 같다.
 
 많은 글로벌 기업들이 직접 칩 설계에 나서고 있다: 구글페이스북아마존 같은 기업들도 EDA 유저가 되었다. 사물인터넷 개발, 서버의 성능향상 같은 목적으로 그들이 칩 설계에 직접 나서고 있으며, 자동차 업계의 보쉬 등 300여 기업들도 맞춤형 집적 회로 제작에 앞장서고 있다. 테슬라는 자체적인 칩 설계팀을 구성하여, 자율자동차의 성능 개선에 나서고 있다. 
 
 중국 정부의 막대한 자금 투입도 한 요인이다: 2014년도에 중국정부는 200억 달러의 펀드를 조성하여 기업들에 투자했다. 이러한 시장 육성 정책으로 인해 중국에 있는 반도체 설계전문 기업의 수는 기존 500개에서 현재 1400여 개로 증가했다. 
 
중국에서 활동중인 반도체 설계업체들의 활동을 살펴보면 그동안은 파워디바이스, 아날로그 디바이스 개발에 주력했다면 지금은 첨단 제품인 비디오압축, 머신비전 프로세싱, AI 등 도메인 특화 아키텍처 제품 디자인에도 적극 나서고 있다.
이처럼 기존과 달리 새로운 ‘도메인 특화’ 아키텍처가 반도체 시장의 새로운 웨이브를 만들기 시작하자 월든 C 라인스 회장은 이제 시장에서 원하는 고성능과 비용 절감, 프로세싱 능력을 높일 수 있는 반도체 칩 디자인을 위해서는 도메인 특화 아키텍처를 개발하여 특정 기능을 잘하는 제품을 공급하는 것이 중요하다고 강조했다.
 
AI 반도체 산업에 대한 펀딩의 증가
스타트업 회사에 대한 초기 펀딩의 추세를 살펴보면, 2017년 3분기부터 투자가 큰폭으로 증가했다. 이러한 펀딩은 주로 AI와 머신 러닝 솔루션 분야에서 이루어지고 있다. 
AI개발은 1986년부터 진행되어 왔다. AI 기술이 처음 나왔을 때는 분석할만한 데이터도 적었고, 컴퓨팅 프로세싱 능력도 낮았으며, 고도화된 알고니즘도 없었고, 돈을 벌만한 킬러 솔루션도 없었다. 현재는 이러한 난관들이 사라지고, 비즈니스에 적용할 수 있는 시장환경이 조성되자 투자가 증가하고 있는 것이다. 그 결과 2018년에만 14개의 AI 전문 반도체 설계업체가 투자를 받았다. 얼굴 인식 기술, 자동차, 임베디드 신경망 프로세스, 데이터센터 / 데이터 분석 최적화 등의 분야에서 활동하는 기업들이 대부분 투자를 받았다.

도메인 특화 아키텍처의 주요 개발 분야:
도메인특화를 위한 AI/딥러닝 컨트롤러의 개발 종류를 살펴보면, 비전/얼굴인식 분야가 가장 많다. 클라우드와 고성능 컴퓨팅을 활용한 데이터 분석에서도 이 분야는 사용되고 있다. 또한 자율주행차의 경우에도 많은 스타트업들이 칩 설계를 하고 있다. 냄새 인식 쪽에도 많은 투자가 이루어지고 있다. 사람의 다양한 감정 변화에 맞춰 컴퓨터가 대응하는 분야 역시 개발이 활발하게 진행되고 있다. 

스타트업 뿐만 아니라 MS 같은 큰 기업들도 AI 칩 설계에 적극 나서고 있다. 증강 학습 디바이스, 가상 학습 디바이스, 홀로그램 등을 활용한 디바이스 개발 등 도메인 특화 디바이스 개발에 나서고 있는 것이다.
여기서 주목할 점은, 얼마 전까지만 하더라도 소규모업체들은 칩설계가 힘들었지만 디자인 방법론에 변화가 오면서 그들도 도메인 특화 프로세스 개발이 가능해졌다는 것이다. 주로 컴퓨터비전, 고대역폭 이동통신, 비디오압축 등의 분야에서 연구는 진행되고 있다.
 
신속한 검증을 통해 제품 개발 기간을 단축시는 HLS: 소규모 업체들이 반도체 연구에 뛰어들면서 더욱 중요해진 것은 시간의 단축이다. 이를 HLS(하이레벨 프로그래밍 언어를 직접적으로 지원하여 검증과정의 신속성과 정확도를 높일 수 있음, High-Level Synthesis)를 사용하면 해결할 수 있다. HLS는 신속한 검증을 통해 제품 개발에 소요되는 시간을 75%나 단축할 수 있다. 

앤비디아는 실제로 HLS를 사용하여 소요 비용을 80% 절감했다. 또한 칩 개발에 기존에는 3개월 동안 1000 CPU가 소요되었지만 HLS를 사용하여 2주만에 14 CPU로 작업을 완료하였다.
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