| 한스경제=김종효 기자 | 온디바이스 AI 반도체 기업 딥엑스는 차세대 생성형 AI 반도체 ‘DX-M2’ 개발을 위한 2나노 공정 계약을 딥엑스, 삼성파운드리, 가온칩스 간 체결했다고 13일 밝혔다.

딥엑스는 이번 계약으로 초저전력 생성형 AI 온디바이스 추론을 위한 차세대 제품 ‘DX-M2’의 본격 반도체 제작에 착수하게 돼 삼성 파운드리 2나노 공정의 상용 고객이 된다.

시제품 제작을 위한 MPW는 2026년 상반기 팹인 예정으로 양산은 2027년으로 예상된다. 이번 프로젝트는 2나노 시스템 반도체 생태계 조기 구축에 중요한 견인차 역할이 될 것으로 기대되며 국내 팹리스 산업의 고부가가치 반도체 산업 생태계가 본격적으로 확대되는 계기가 될 것이라고 회사 측은 설명했다.

딥엑스는 DX-M1에서 사용한 5나노 공정 대비, GAA 기반 2나노 공정이 전성비(성능 대비 전력 소비)가 약 두 배 향상된다는 점에 주목했다. 생성형 AI는 막대한 연산을 요구하기 때문에 전력 등 자원 제약적인 온디바이스 환경에 적용하기에는 기술적으로도 극복이 어려운 난제로 여겨지고 있다. 이때 전성비는 제품의 실용화를 결정짓는 가장 핵심적인 지표가 된다.

딥엑스는 지난해 11월부터 삼성 파운드리의 2나노 공정이 제공하는 전력 효율, 성능, 제조원가, 수율 등 다양한 요소를 정밀 분석한 결과 생성형 AI의 온디바이스 구동에 필요한 성능 목표치를 충족할 수 있다고 판단했다.

딥엑스는 이미 2년 전 비전 AI에 특화된 제품 ‘DX-M1’을 삼성의 5나노 공정에서 개발했으며 현재 수율 향상을 목표로 수율 최적화 작업에 집중하고 있다. 해당 제품은 로봇, 스마트 카메라, 공장 자동화 등 다양한 산업군에 적용되며 글로벌 고객사와 양산 협력 개발을 확대하고 있다. 딥엑스는 차세대 제품으로 생성형 AI와 멀티모달 AI를 아우르는 2세대 제품 DX-M2까지 확보해 초지능 사회 전환을 주도할 통합 전략을 추진하고 있다.

딥엑스는 생성형 AI 기술이 인류의 창의성과 생산성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 핵심 기술임에도 데이터센터 기반의 운용 방식이 과도한 연산 비용과 유료 API 과금 구조로 인해 현재 수익성이 없어 확산이 더딘 현실에 주목했다. 

이에 따라 딥엑스는 고비용·고전력 데이터센터로 전송될 대부분의 생성형 AI 트래픽을 온디바이스에서 ‘초저전력 무과금 AI’로 대체하기 위해 DX-M2를 개발하게 됐다. 이로 인해 DX-M2는 데이터센터 대비 수십 배의 전력 효율성과 낮은 탄소 배출량을 바탕으로 누구나 자유롭게 활용할 수 있는 AI시대, 지속가능하고 탈중앙화된 AI 기술의 시대를 제시할 전망이다.

DX-M2는 5W 이하의 전력 소모로 20B 파라미터 규모의 생성형 AI 모델을 초당 20~30 단어(Token Per Second)를 출력하는 속도로 실시간 추론할 수 있도록 개발되고 있다. 이는 로봇, 가전, 노트북 등 열과 전력 제한이 극심한 디바이스 환경에서도 전문가급 AI 모델을 온디바이스에서 독립적으로 실행할 수 있게 한다.

DX-M2는 최근 주목받고 있는 ‘딥시크’, ‘LLaMA 4’ 등 20B급 모델을 MOE(Mixture of Experts) 구조를 활용해 100B급 준-AGI 성능을 실현한 생성형 AI를 구동 시연해 이들 고성능 생성형 AI 모델을 온디바이스에서 실시간으로 처리할 수 있는 세계 최초의 실용적 솔루션을 제공하는 것을 목표로 한다.

이를 위해 딥엑스는 2024년 초부터 신규 생성형 AI 프로세서 설계에 착수, 올 초에 프로토타입으로 시연 가능한 수준으로 개발된 상태다. 글로벌 경쟁사인 퀄컴 등은 현재 10B급 sLM 모델을 초당 약 10 TPS의 성능과 10~20W 전력 소모로 구동하고 있다. 딥엑스는 여기서 연산 성능, 지능 수준, 전력 효율 모든 면에서 두드러진 우위를 확보한 차세대 AI 반도체를 출시하는 것이 목표로 한다. 이를 통해 생성형 AI의 온디바이스 전환을 선도하는 글로벌 리더로 도약할 계획이다.

김녹원 딥엑스 대표는 “DX-M2는 생성형 AI 기술의 대중화 및 산업화 시대를 여는 핵심 플랫폼”이라며 “딥엑스는 앞으로도 기술의 장벽을 낮추고 누구나 AI의 혜택을 누릴 수 있는 세상을 만들어가는데 기여하겠다”고 말했다.

김종효 기자 sound@sporbiz.co.kr