‘DX-M2’ 저전력 AI 반도체 개발 본격화
내년 상반기 MPW 투입···2027년 양산 목표
[시사저널e=고명훈 기자] 온디바이스 AI 반도체 팹리스(반도체 설계) 기업 딥엑스가 삼성전자 파운드리, 가온칩스와 차세대 생성형 AI 반도체 ‘DX-M2’ 개발을 위한 2나노 공정 계약을 체결했다고 13일 밝혔다.
딥엑스는 이번 계약으로 삼성전자 파운드리 2나노 공정의 상용 고객으로서, 초저전력 생성형 AI 온디바이스 추론을 위한 차세대 제품 ‘DX-M2’의 본격 반도체 제작에 돌입한다. 시제품 제작을 위한 멀티 프로젝트 웨이퍼(MPW)는 2026년 상반기 공장에 투입할 예정으로, 양산은 2027년으로 예상된다.
딥엑스 관계자는 “(삼성전자, 가온칩스와 체결한) 이번 프로젝트는 2나노 시스템 반도체 생태계 조기 구축에 중요한 견인차 역할이 될 것”이라며, “국내 팹리스 산업의 고부가가치 반도체 산업 생태계가 본격적으로 확대되는 계기가 될 것”이라고 말했다.
딥엑스는 DX-M1에서 사용한 5나노 공정 대비, 게이트올어라운드(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 적용하기엔 기술적으로도 극복이 어려운 난제로 여겨지고 있다. 이때 전성비는 제품의 실용화를 결정짓는 가장 핵심적인 지표가 된다.
딥엑스는 지난해 11월부터 삼성전자 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.
앞서 회사는 2년전 비전 AI에 특화된 제품 ‘DX-M1’을 삼성전자의 5나노 공정에서 개발했으며, 현재 수율 향상을 목표로 수율 최적화 작업을 진행 중이다. 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 추진한단 방침이다.
딥엑스는 생성형 AI 기술 발전에도 데이터센터 기반의 운용 방식이 과도한 연산 비용과 유료 API 과금 구조로 인해 현재 수익성이 없어 확산이 더딘 현실에 주목했다고 전했다. 이에 따라 고비용·고전력의 데이터센터로 전송될 대부분의 생성형 AI 트래픽을 온디바이스에서 ‘초저전력 무과금 AI’로 대체하기 위해 DX-M2를 개발했다고 설명했다. DX-M2는 데이터센터 대비 수십 배의 전력 효율성과 낮은 탄소 배출량을 기본으로 한다.
DX-M2는 5W 이하의 전력 소모로, 20B 파라미터 규모의 생성형 AI 모델을 초당 20~30단어 (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.
딥엑스는 DX-M2를 통해 딥시크, 라마4 등 고성능 생성형 AI 모델을 온디바이스에서 실시간으로 처리할 수 있는 세계 최초의 실용적 솔루션을 제공하는 것이 목표라고 전했다. 이를 위해 작년초부터 신규 생성형 AI 프로세서 설계에 착수, 올 초 프로토타입으로 시연 가능한 수준으로 개발된 상태다.
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 만들어가는 데 기여하겠다”고 말했다.