• 神經網 半導體가 스마트폰 競爭 核心

• 三星-애플 龍虎相搏… 화웨이 猛追擊

• 스마트폰 안으로 들어온 AI

2018年 11月 三星電子가 폴더블폰을 선보인 後 플렉서블(휘어지는) 革新이 注目받았다. 폴더블폰이 주는 長點이 明確해서다. 폴더블폰은 携帶가 便하면서도 畵面이 넓다. 携帶 便宜를 重視하는 顧客과 넓은 畵面을 願하는 顧客을 同時에 만족시킬 수 있다. 짜장면과 짬뽕의 長點을 한番에 提供하는 ‘짬짜면’이라고나 할까. 

지난해 9月 三星電子가 폴더블폰을 市場에 내놓은 지 4個月이 지났다. 안타까운 얘기지만 周邊에서 폴더블폰을 使用하는 사람을 한 番도 보지 못했다. 公共場所에서 觀察해 봐도 事情은 비슷하다. 

勿論, 三星電子는 프리미엄 戰略을 통해 一定 部分 販賣 成果를 거뒀다. 最高의 技術이라는 點을 强調했다. 中國에서는 하루 만에 出市 携帶電話를 모두 팔았으며 지난해 末까지 全 世界에서 50萬 臺를 販賣한 것으로 알려졌다. 그러나 이는 決코 큰 數字가 아니다. 갤럭시S10이 2個月 만에 1600萬 臺 販賣 實績을 거둔 것과 比較해 보라. 

三星電子 폴더블폰이 普遍化한 商品이 되지 못한 까닭은 뭘까. 革新이 不足해서일까. 答은 비싼 價格에 있다. 폴더블폰 價格은 200萬 원 以上이다. 最新 스마트폰 價格의 2倍가 넘는다. 携帶가 便한 一般 스마트폰과 넓은 畵面을 提供하는 스마트폰 2臺를 購買하는 便이 더 나을 수도 있다.

1億 畫素 넘는 센서 ‘아이소셀’

존 거빌 하버드대 敎授는 ‘革新 進入 障壁’이라는 經營 分析 모델을 提示했다. 이 모델은 革新成果 費用을 四分面을 利用해 評價한다. 革新性이 높고 費用이 낮으면 ‘大박 製品(Smash Hit)’이다. 革新成果 費用이 모두 높으면 ‘長期的 製品(Long Haul)’으로 評價한다. 



폴더블폰은 長期的 製品이다. 大衆化가 이뤄지려면 費用을 낮춰야 한다. 그러려면 時間이 必要하다. 따라서 現時點에서 플렉서블 革新은 스마트폰 市場의 核心 競爭 指標로 보기 어렵다. 폴더블은 特定 購買層 需要를 充足하는 ‘戰略的 機能’으로 보는 게 적합하다. 

그렇다면 2020年 스마트폰 市場에서 어떤 要因이 主要 競爭 指標가 될까. 폴더블 機能 外에 ‘5世代無線通信(5G) 支援 與否’와 ‘카메라 畫素’가 于先 떠오른다. 

먼저 5G부터 살펴보자. 5G는 스마트폰 製造社가 아닌 通信社 領域이다. 스마트폰 機器는 5G를 잘 支援하면 그만이다. 5G 速度는 通信社 能力에 따라 決定되지 스마트폰 機器 性能에 左右되지 않는다. 5G 스마트폰을 먼저 開發했더라도 普遍化하면 競爭 優位가 持續되지 않는다. 

스마트폰 搭載 카메라의 能力은 只今껏 그래왔듯 올해도 主要 競爭 要素가 될 展望이다. 카메라 畫素는 앞으로도 繼續 發展할 것으로 보인다. 지난해 8月 三星電子는 1億 畫素가 넘는 이미지 센서 ‘아이소셀’을 公開한 바 있다. 

結論부터 얘기하면 2020年 가장 注目받을 스마트폰 競爭 指標는 人工知能(AI) 性能이다. AI는 가장 핫한 情報通信技術(ICT). 지난해 10月 文在寅 政府는 “AI 强國으로 跳躍하겠다”고 公言했다. 政府의 이 같은 發表에 新鮮한 느낌을 받은 사람은 別로 없다. 어느 政府나 할법한 當然한 소리로 들려서다. 

市場調査 專門機關 가트너(Gartner)가 ‘2020年 10代 有望 技術’을 發表했다. 그中 △超自動化(Hyperautomation) △專門性의 民主化(Democratization of Expertise) △强化된 에지(Empowered Edge) △自動化 事物(Autonomous Things) △AI 保安(AI Security) 等 5個 有望 技術이 AI와 關聯돼 있다. 

스마트폰도 이러한 趨勢에 비켜 설 수 없다. 現在도 各種 AI가 스마트폰에서 具現된다. 音聲 및 이미지 認識, 飜譯 서비스가 AI를 基盤으로 했다. 예컨대 아이폰의 ‘시리’는 AI를 基盤으로 使用者의 音聲 命令에 따라 作動한다. 갤럭시의 스마트렌즈는 AI를 活用해 이미지를 分析한다.

스마트폰 안으로 들어온 AI

AI 서비스가 스마트폰 機器의 競爭과 무슨 相關이 있느냐고 묻는 讀者도 있을 듯싶다. AI 서비스가 스마트폰에서 自體的으로 驅動되는 게 아니라 中央 서버에서 提供되는 境遇가 아직은 많아서다. 一例로 네이버 飜譯 서비스는 스마트폰 類型에 關係없이 中央 서버를 통해 利用이 可能하다. 

언뜻 생각하면 스마트폰 自體의 AI 驅動은 必要 없어 보일 수도 있으나 最近 ‘에지 컴퓨팅’이 注目받고 있다. 에지 컴퓨팅은 個別 機器에서 發生하는 데이터를 現場 或은 實使用者 近距離에서 實時間으로 處理하는 方式을 말한다. 中央 서버가 있는데 個別 스마트폰을 活用해 AI 서비스를 驅動하는 理由는 ①水龍城 ②實時間性 ③私生活 保護와 關聯이 있다. 

①水溶性은 中央 서버의 處理 能力을 뜻한다. 事物인터넷(IoT)李 中央 서버가 處理할 作業量을 幾何級數的으로 늘리고 있다. IoT가 컴퓨터뿐 아니라 各種 事物로 네트워크 連結을 擴張함으로써 데이터 生成量이 늘어나기 때문이다. 

인터내셔널 데이터 코퍼레이션(IDC)에 따르면 올해 44兆 기가바이트의 데이터가 中央 서버에서 處理될 展望이다. 高畫質 映畫 11兆 편을 내려받는 規模다. 中央 서버에 處理할 作業이 몰리면 部下가 發生할 수밖에 없다. 이를 避하려면 中央 서버뿐 아니라 個別 機器에서 自體的으로 作業을 處理해야 한다. 

②實時間性은 서비스 提供 速度를 뜻한다. 中央 서버를 통하는 것보다 各各의 機器가 提供하는 서비스가 實時間性이 더 높을 수밖에 없다. 遠隔에 있는 中央 서버가 아니라 近距離에서 서비스를 提供해서다. 美國 윌리엄앤드메리 大學이 에지 컴퓨팅과 中央 서버 方式의 速度 差異를 比較했다. 比較 對象 서비스는 引證이었다. 中央 서버와 通信은 4G를 通해 이뤄졌다. 比較試驗 結果, 에지 컴퓨팅 方式이 10倍 程度 速度가 더 빨랐다.

輕量化하는 AI 알고리즘

個別 스마트폰이 AI를 驅動하는 것이 ③私生活 保護에서도 유리하다. AI 스피커가 個人 音聲 情報를 蒐集해 論難이 인 적이 있는데, 中央 서버 方式은 데이터를 ‘中央’에 提供하기에 私生活 侵害가 일어날 素地가 크다. 

結論을 要約하면 AI 서비스가 스마트폰 自體에서 驅動되는 境遇에는 어떤 會社의 스마트폰을 使用하는지에 따라 서비스 質이 달라질 수밖에 없다. 

갤럭시S8 以後의 三星電子 스마트폰이 提供하는 音聲認識 서비스인 빅스비(Bixby)를 생각해 보자. 빅스비는 ‘하이 빅스비’라는 命令語에 反應하면서 音聲認識 機能이 稼動된다. “하이 빅스비, 벅스에서 最新 音樂 틀어줘” “하이 빅스비, 에어컨 켜줘” 式으로 말하는 것이다. 빅스비는 許可된 使用者의 목소리가 아니면 反應하지 않는다. 話者 認識 機能을 搭載한 德分이다. 

빅스비의 이 같은 機能이 中央 서버를 통해 驅動되면 어떤 일이 벌어질까. 該當 스마트폰은 盜聽 裝置가 될 수밖에 없다. 또한 音聲 命令을 分析하려면 모든 音聲을 中央 서버로 보내야 하기에 스마트폰이 聽取한 音聲을 處理하는 中央 서버에는 過負荷가 걸린다. 쉽게 말해 스마트폰 使用者가 地下鐵에 있다면 그곳에서 나는 모든 소리가 中央 서버로 보내진다. 

이렇듯 音聲 및 얼굴 認識을 비롯한 多數의 AI 서비스는 스마트폰 自體에서 驅動될 수밖에 없다. 

아직은 스마트폰에서 自體 驅動되는 AI 서비스가 많지는 않다. 中央 서버에서 提供하는 AI 서비스를 스마트폰이 補助하는 役割을 하는 境遇가 多數지만 自體 驅動 AI는 빠른 速度로 擴大될 展望이다. ‘스마트폰 專用 AI 輕量化 알고리즘’과 ‘AI 專用 프로세서 搭載’라는 두 가지 흐름이 스마트폰 産業에 登場해서다

學界에서는 AI 알고리즘을 輕量化하는 硏究가 한창이다. 스마트폰과 같은 작은 機器에서도 AI를 具現하기 위해서다. 

AI 開發 툴로는 구글의 텐서플로(Tensorflow), 페이스북의 파이토치(Pytorch), 마이크로소프트(MS)의 코그니티브툴킷(CNTK) 等이 있다. 구글이 2017年 11月 선보인 ‘텐서플로 라이트’는 스마트폰에서도 AI 서비스를 具現할 수 있도록 경량화된 AI 開發 툴이다. 안드로이드가 구글에서 開發한 運營體制(OS)라는 點을 考慮하면, 텐서플로 라이트 活用은 더욱 늘어날 展望이다. 텐서플로 라이트를 통해 안드로이드 基盤 스마트폰에서 多樣한 AI 서비스를 提供할 수 있다. 따라서 스마트폰 內에서 驅動되는 AI 서비스가 많아질 수밖에 없고, 이는 스마트폰의 AI 性能이 重要해짐을 뜻한다.

神經網 半導體가 스마트폰 競爭 核心

三星電子, 애플, 화웨이는 앞서거니 뒤서거니 스마트폰에 AI 專用 프로세서를 搭載했다. AI 性能을 높이려는 意圖다. AI 專用 프로세서 搭載 德分에 더 많은 自體 驅動 AI 서비스 具現이 可能해졌다. 

스마트폰 性能은 애플리케이션 프로세서(AP) 速度에 따라 달라진다. AP에 中央處理裝置(CPU) 같은 演算處理 裝置가 搭載돼서다. AI 性能 또한 AP가 가진 能力에 따라 달라진다. 다만 CPU만으로는 스마트폰에서 AI를 驅動하기 어렵다. 

AI가 注目받은 契機는 ‘딥 러닝(Deep Learning)’ 技術 開發 以後다. 各種 AI 서비스가 딥 러닝을 基盤으로 이뤄진다. 딥 러닝은 神經網 構造를 본뜬 AI 알고리즘. 學習을 바탕으로 各種 要因을 分析한다. 딥 러닝에서 核心은 各種 要因을 한 番에 分析하는 것이다. 

CPU는 直列로 演算을 處理하기에 딥 러닝에 適合하지 않다. 그래서 登場한 게 그래픽處理裝置(GPU)다. GPU는 映像情報를 處理하고 畵面에 出力시키는 일을 하는데 竝列로 演算을 處理하게끔 考案돼 있다. 하지만 GPU만으로도 딥 러닝을 具現하는 데 限界가 있어 스마트폰에 搭載된 것이 뉴로모픽 프로세서(Neuromorphic Processor)와 AP다. 뉴로모픽(Neuromorphic)은 用語에서 推論되듯 神經網을 본떠 만들어진 演算處理 半導體. 쉽게 말해 뉴로모픽은 딥 러닝 맞춤型 프로세서다. 

스마트폰 製造社들은 AI 性能을 向上시키기 위해 數年 前부터 뉴老母322601픽프로세서유닛(NPU)이라고 하는 딥 러닝 專用 반도체를스마트폰에 搭載하고 있다. 퀄컴이 뉴로모픽 프로세서 市場을 主導해 왔는데 最近 三星電子와 화웨이가 自體 AP뿐만 아니라 NPU 또한 搭載하기 始作했다. AI 能力을 높이고자 AP부터 製造하기 始作해 自體 NPU 開發까지 나아간 것이다.

三星-애플 龍虎相搏… 화웨이 猛追擊

三星電子는 엑시노스라고 하는 自體 AP를 保有했다. 지난해 11月 선보인 엑시노스9820부터 NPU를 搭載했다. 삼성전자에 따르면 엑시노스 9820의 AI 性能은 旣存 製品보다 7倍 넘게 빠르다. 

화웨이 또한 麒麟(KIRIN)이라고 하는 AP를 製造한다. 기린 970버전부터 NPU를 搭載했다. 現在는 麒麟 990이 出市돼 있다. 애플 또한 自體 AP에 NPU를 搭載하기 始作했다. 애플이 設計하고 臺灣 TSMC가 製造한 A11(애플의 AP) 버전부터 NPU를 搭載했다. 

이렇듯 스마트폰 AI 性能 向上을 놓고 三星電子, 애플, 화웨이가 熾烈하게 競爭한다. 三星電子와 애플이 龍虎相搏 競爭하는 渦中에 화웨이가 猛追擊하는 게 現在 판勢다. 競爭은 革新을 加速化한다. 스마트폰 AI 能力은 걷잡을 수 없는 速度로 向上될 것이다. 三星電子, 애플, 화웨이 中 勝者는 果然 누구일 것인가.