미국과 중국, 유럽 등 세계적으로 프로그래머블 로직 및 멀티코어 설계, 두뇌에서 영감을 얻은 뉴로모픽 기반 아키텍처를 개발하는 100여개의 AI칩 스타트업이 있다.

데이터 센터, 엔드 포인트, AIoT 등 제품 포지션에 따라 분류한 상위 스타트업 10곳(EET인디아 선정)을 토대로 누락된 주요 스타트업을 추가해 혁신적인 AI 하드웨어 업체를 알아본다.

데이터센터 AI

에지(edge) 컴퓨팅은 데이터가 생성, 수집하는 위치에서 데이터를 처리하는 것을 의미한다. 게이트 웨이 또는 허브 뿐만 아니라 회사의 개별 AI 응용 프로그램을 가속하는 서버도 저전력 등 에지 컴퓨팅의 장점을 활용할 수 있다.

누비아(Nuvia)

누비아는 애플(Apple) 아이폰(iPhone) 칩 수석설계자, 구글 출신 설계자들이 공동 설립한 데이터센터 AI칩 스타트업이다.

이들은 모바일 칩 설계의 저전력 강점을 활용한 데이터센터 프로세서, 코드명 ‘피닉스(Phoenix)’를 개발 중이다. 목표 경쟁사는 현재 업계 리더인 인텔(Intel)과 AMD다.

미국 캘리포니아에 본사를 둔 누비아(Nuvia)는 애플 전 최고반도체임원 제럴드 윌리엄스(Gerard Williams III)와 구글 출신 설계자 마누 굴라티(Manu Gulati), 존 브루노(John Bruno) 등이 설립에 참여, 5300만 달러 이상을 펀딩했다.

투자사는 카프리콘 인베스트먼트(Capricorn Investment), 델 테크놀로지 캐피탈(Dell Technologies Capital), 메이필드(Mayfield), WVRI 캐피탈(WVRI Capital) 등이다.

그래프코어(Graphcore)

영국 브리스톨에 본사를 둔 그래프코어(Graphcore)는 10억 달러 이상으로 평가받은 ‘유니콘’으로 지정된 최초의 AI 반도체 스타트업이다.

그래프코어 IPU (Intelligence Processing Unit) 칩은 1,200 개 이상의 특수 코어를 가진 대규모 병렬 아키텍처, 각각 6개의 프로그램 스레드를 실행할 수 있다. 온칩 메모리, RAM 및 45테라 바이트의 메모리 대역폭이 있다. 전체 머신러닝(ML) 모델을 칩에 저장할 수 있다.

Graphcore의 IPU 칩은 MS에저(Azur) 및 Dell 데이터센터 서버에 채택됐다. 창립자겸 CEO 니겔 툰(Nigel Toon)은 2019 년 11월 ‘MS Azure’ 클라우드 사용자을 위한 IPU 채택과 MS 내부 AI 이니셔티브를 발표했다. 또한 델 테크놀로지(Dell Technologies)와의 파트너십 및 ‘Cirrascale IPU-Bare Metal Cloud’ 출시와 함께 ‘DSS8440 IPU’ 서버 채택을 발표했다.

그래프코어는 최근까지 4억5000만 달러의 시리즈D 펀딩을 완료, 19억5000만 달러 기업가치를 평가 받고 있다. 투자자에는 딥마인드(Deepmind) 데미스 하사비스를 비롯해 BMW, MS 등이 있다.

글롴(Groq)

구글(Google) 팀이 실리콘 벨리(Silicon Valley)에 설립한 글롴(Groq)는 70명 규모 스타트업으로 현재까지 6,700만 달러를 펀딩했다. SC’19에서 그들은 공식적으로 1000TOPS (1Peta OPS)에 달하는 칩을 공개했다.

소프트웨어 우선 접근 방식의 ‘Groq’는 컴파일러가 실행 계획과 같이 하드웨어에서 일반적으로 발생하는 많은 제어 기능을 처리한다는 것을 의미한다. 소프트웨어는 중단없이 계산을 수행하고 컴파일 타임에 대기 시간, 성능 및 전력 소비를 완전히 예측할 수 있도록 모든 데이터 흐름과 타이밍을 조정한다.

Groq는 TSP(Tensor Streaming Processor) 칩으로 데이터 센터 애플리케이션 및 자율주행 차량을 목표로 하고 있다. 이제 부품이 PCIe 보드에서 샘플링 중입니다.

셀레브라스(Cerebras)

셀레브라스(Cerebras)는 1980년대 웨이퍼 규모 칩 아이디어를 AI칩에 성공적으로 활용했다.

왼쪽 셀레브라(Cerebras) 칩은 AI 연산에 사용되는 엔비디아(Nvidia) GPU 보다 수십배 크다. credit: Cerebras.

전체 웨이퍼를 차지하는 Cerebras의 46,225mm2 다이는 15kW를 소비하고 84개의 프로세서 타일에 40만개의 코어와 18GB의 메모리를 제공한다. Cerebras 칩은 수천 개의 GPU를 대체할 수 있다.

Cerebras는 웨이퍼 스케일 설계 상 발열 등 문제를 해결한 자체 패키징을 발명했다. 이 회사는 2억 달러 이상을 펀딩, 이전에는 랙 시스템이 소수의 데이터 센터에서 실행.

Cerebras의 고객에는 미국 에너지 부(DoE)의 아르곤 국립 연구소 등이 있다. 특히 아르곤은 CS-1을 사용해 암, 외상성 뇌 손상 치료와 블랙홀 틍성 등을 연구한다.

캄브리콘(Cambricon)

중국 최초의 AI칩 회사 중 하나다. Cambricon은 2016 년 중국 과학원(China Academy of Sciences, CAS)의 두 연구원이 설립했다. 신경망의 가속을 위한 CPU 및 범용 GPU(GPGPU) 명령어 세트의 민첩성을 개선하기 위해 스칼라, 벡터, 매트릭스, 논리, 데이터를 통합, 로드 스토어 아키텍처인 자체 명령어 세트 아키텍처(ISA)를 개발했다.

Cambricon의 첫 제품 ‘Cambricon-1A’는 스마트 폰과 드론 및 웨어러블과 같은 기타 엔드 포인트 장치에 널리 사용된다. 2세대 칩에는 클라우드 용 2개와 엣지 컴퓨팅 칩 ‘Siyuan 220’이 포함됐다. 8TOPS 성능을 제공하고 10W를 소비한다.

Cambricon은 세계에서 가장 주목받는 칩 스타트업 중 하나 다. 2억 달러를 펀딩, 약 25억 달러의 시장 가치를 평가 받았다.