뉴로모픽 반도체 관련주 6종목 ( KAIST 뇌 모방 AI반도체 개발)

 

뉴로모픽 반도체 관련주는 KAIST에서 인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 반도체를 개발함으로 주목을 받고 있습니다. 이와 관련해서 AGI 기술과 연관 산업에 대한 활용과 생산성에 많은 기대를 모으면서 AI반도체 관련 주가가 앤비디아 주가와 함께 고공행진을 이어 가고 있습니다. 

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인간의 뇌 모방한 AI 반도체 개발…초저전력으로 LLM 구현

KAIST의 AI 반도체 혁신, 뉴로모픽 컴퓨팅의 미래를 열다

개요

• KAIST 연구팀은 인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 컴퓨팅 기술로 거대언어모델 (LLM)을 구현하는 초전력 고성능 인공지능 (AI) 반도체를 개발했다.
• 이번 연구는 상보형 심층신경망 기술을 거대언어모델에 적용해 초저전력·고성능의 온디바이스 AI가 가능하다는 것을 실제로 입증한 것이다.
• 이 같은 AI 반도체는 기존의 폰 노이만 컴퓨팅 방식보다 훨씬 에너지 효율적이고, 병렬적으로 데이터를 처리할 수 있어 AI 서비스의 속도와 정확도를 높일 수 있다.
• KAIST 연구팀은 삼성전자 28나노 공정을 이용해 AI 반도체 칩을 제작했으며, 엔비디아의 GPU보다 625배 적은 전력으로 GPT-2 거대언어모델을 구현하는 데 성공했다.

분석

• KAIST의 AI 반도체 개발은 국내 AI 산업의 경쟁력을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다. 정부는 AI 경쟁력 세계 1위를 목표로 AI 신기술 확보와 AI 반도체 산업 발전 등에 10년간 1조 원의 투자를 집행하고 있다.
• AI 반도체는 AI 서비스를 제공하는 데 필수적인 인프라로, 스마트폰, 자율주행차, 로봇, 스마트팩토리 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 현재 AI 반도체 시장은 엔비디아, 인텔, AMD 등의 글로벌 기업이 주도하고 있으며, 국내 기업은 시장 점유율이 낮은 상황이다.
• KAIST의 AI 반도체는 뉴로모픽 컴퓨팅 기술을 통해 기존의 AI 반도체보다 전력 소모와 처리 시간을 크게 줄였다. 이는 온디바이스 AI (외부 서버나 클라우드에 연결하지 않고 기계에서 바로 AI 서비스를 제공하는 기술)의 발전에 도움이 될 것이다. 온디바이스 AI는 개인정보 보호, 네트워크 연결성, 에너지 효율 등의 장점을 가지고 있다.

보완

• AI 반도체는 인공지능(AI) 기능을 수행하는 반도체를 말합니다. AI 반도체는 AI 알고리즘을 효율적으로 실행하기 위해 특별히 설계된 구조와 회로를 갖습니다. AI 반도체는 AI 응용 분야에 따라 다양한 형태로 나뉘는데, 대표적으로 AI 시스템 반도체, AI 엣지 반도체, AI 센서 반도체 등이 있습니다.
• AI 시스템 반도체는 클라우드나 데이터센터에서 AI 연산을 수행하는 반도체입니다. AI 시스템 반도체는 고성능과 고집적화가 요구되며, GPU, TPU, NPU 등의 AI 전용 프로세서가 이에 해당합니다. AI 시스템 반도체는 AI 모델의 학습과 추론을 담당하며, 대량의 데이터를 빠르게 처리할 수 있습니다.
• AI 엣지 반도체는 스마트폰, 자율주행차, 드론 등의 엣지 디바이스에서 AI 연산을 수행하는 반도체입니다. AI 엣지 반도체는 저전력과 저비용이 요구되며, CPU, DSP, FPGA 등의 범용 프로세서나 AI 전용 프로세서가 이에 해당합니다. AI 엣지 반도체는 AI 모델의 추론을 담당하며, 실시간성과 개인정보보호를 위해 필요합니다.
• AI 센서 반도체는 영상, 음성, 생체 등의 신호를 인식하고 AI 연산을 수행하는 반도체입니다. AI 센서 반도체는 초저전력과 초소형화가 요구되며, CMOS 이미지 센서, MEMS 마이크, 생체인식 센서 등이 이에 해당합니다. AI 센서 반도체는 AI 모델의 입력을 담당하며, 인터페이스와 인터랙션을 위해 필요합니다.
• AI 반도체는 AI 산업의 핵심 기술로서, 성능과 효율성을 높이고, 다양한 AI 응용 분야를 가능하게 합니다. AI 반도체는 현재 글로벌 반도체 기업들이 경쟁적으로 개발하고 있으며, 국내에서도 정부와 산업계가 AI 반도체 산업의 육성을 위해 노력하고 있습니다. AI 반도체는 미래의 스마트 사회를 구현하는데 큰 역할을 할 것으로 기대됩니다.

결론

• KAIST의 AI 반도체 개발은 인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 컴퓨팅 기술을 통해 AI 서비스의 성능과 효율성을 향상시킬 수 있는 기술이다.
• 이는 국내 AI 산업의 경쟁력을 높이고, 다양한 분야에서 AI 서비스를 제공하는 데 기여할 것으로 기대된다.
• 특히 온디바이스 AI의 확산에 유리하며, 개인정보 보호와 에너지 절약 등의 이점을 가져올 것이다.

1. 자람테크놀로지 389020

1-1 사업특징

• 자람테크놀로지는 음성인식, 멀티미디어, 유무선통신, PC 등에 광범위하게 사용되는 고성능, 저전력 소비 및 비용 절감 효과가 큰 Digital Signal Processing Core (16/24-bit)를 개발, 제조, 판매하는 통신용 반도체 팹리스 업체입니다.
• 국내 유일의 RISC-V 기반으로 칩 설계를 하는 기업으로, 오픈소스 명령어 집합인 RISC-V는 ARM과 같은 기존의 명령어 집합에 비해 비용, 전력, 성능 면에서 우수한 장점을 가지고 있습니다.
• 5G 성장에 필수적인 5G 중소형 기지국과 XGSPON 글로벌 수요 확대로 중장기적으로 긍정적인 전망을 가지고 있으며, 글로벌 톱티어 고객사인 노키아와의 계약에 따른 수출 증가로 내년 실적 개선 가능성이 높습니다.

1-2 사업계획

• 자람테크놀로지는 XGSPON SoC를 기반으로 한 광트랜시버와 일체형 SFP+ ONU 제품을 개발하고 있으며, 이 제품은 노키아의 PON 장비에 탑재될 예정입니다. 이 제품은 최근 퀄 통과를 한 것으로 알려졌고 올해 하반기부터 매출이 발생하기 시작할 것으로 점쳐집니다.
• 인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 프로세서를 기반으로 한 인공지능 반도체를 개발하고 있으며, 내년 상반기에 상용화를 앞두고 있습니다. 이 제품은 스파이킹 뉴럴 네트워크와 합성곱신경망을 결합한 하이브리드형으로, 초저전력으로 고성능의 온센서 AI가 가능합니다.
• CPRI / e-CPRI DWDM 25G 트랜시버를 개발하고 있으며, 이 제품은 5G 및 6G의 고속 통신을 위한 중요한 부품입니다. 이 제품은 광섬유를 통해 기지국과 중계기 사이의 데이터를 전송하는 역할을 하며, DWDM 기술을 적용하여 하나의 광섬유에서 여러 개의 파장을 동시에 전송할 수 있습니다.

1-3 전망

• 자람테크놀로지는 노키아와의 계약에 따른 XGSPON SoC 및 SFP+ ONU 제품의 납품이 본격화되면서 매출과 이익이 크게 증가할 것으로 전망됩니다. 노키아는 PON 장비의 글로벌 점유율 40%를 차지하는 업체로, 미국의 광대역 통신 인프라 구축 정책의 최대 수혜자로 꼽힙니다.
• 인공지능 반도체 분야에서도 성장 가능성이 높습니다. 인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 컴퓨팅 기술은 초저전력으로 고성능의 온센서 AI가 가능하며, 차세대 반도체로 주목받고 있습니다. 자람테크놀로지는 이 기술을 바탕으로 한 인공지능 반도체를 내년 상반기에 상용화할 예정이며, 국내외 다양한 고객사와 협력할 것으로 기대됩니다.
• RISC-V 기반으로 칩 설계를 하는 국내 유일의 기업으로, 오픈소스 명령어 집합인 RISC-V는 ARM과 같은 기존의 명령어 집합에 비해 비용, 전력, 성능 면에서 우수한 장점을 가지고 있습니다. 자람테크놀로지는 RISC-V 기반의 통신칩, 인공지능 칩, 보안칩 등 다양한 제품군을 개발하고 있으며, RISC-V 시장의 성장과 함께 시너지 효과를 기대할 수 있습니다.

 

2. 네패스아크

2-1 사업특징

• 네패스아크는 시스템 반도체의 후공정 테스트 솔루션을 제공하는 업체로, 전력반도체, 디스플레이 구동칩, AP, 5G 모델 등의 제품군을 다룹니다.
• 2017년 세계 최초로 뉴로모픽 칩을 상용화한 네패스의 자회사로, 뉴로모픽 칩 테스트 개발을 완료했습니다. 뉴로모픽 칩은 인간의 뇌를 모방한 AI 반도체로, 인지·추론 등의 고차원 기능을 초저전력으로 수행할 수 있습니다.
•  삼성전자의 주요 고객사로, 삼성전자의 엑시노스 탑재량이 하이엔드 비중 확대와 FE 시리즈 탑재 등으로 매출을 증가시킬 것으로 전망됩니다. 또한 삼성전자의 뉴로모픽 반도체 개발 움직임에도 협력사로 참여할 가능성이 있습니다.

2-2 사업계획

• 올해 1월부터 미국 반도체 기술기업의 팬아웃파운드리 생산거점을 인수 및 IP라이선스를 완료하고 본격 양산에 돌입했습니다. 이를 통해 차세대 패키징 기술인 PLP (패널레벨패키지) 분야에서 경쟁력을 강화할 것입니다.
• 한국로봇산업진흥원이 주관하는 '로봇활용 제조혁신 지원사업’에 선정되었습니다. 이를 통해 제조현장에 로봇 도입을 지원받아 기업의 제조 경쟁력 제고와 생산성 향상을 도모할 것입니다.
• 5G 시장의 성장과 함께 RF 시스템 반도체 테스트 수요가 증가할 것으로 예상하고 있습니다. 이를 위해 RF 테스트 솔루션의 개발과 고객 확대에 노력할 것입니다.

2-3 전망

• 삼성전자의 엑시노스 탑재량이 하이엔드 비중 확대와 FE 시리즈 탑재 등으로 매출을 증가시킬 것으로 전망됩니다.
• 네패스아크는 뉴로모픽 반도체 개발에 참여할 가능성이 있으며, 이를 통해 꿈의 AI반도체 시장에 진입할 수 있을 것으로 전망됩니다.
• PLP, 로봇, RF 등의 신규 사업을 통해 실적을 개선하고 다각화할 것으로 전망됩니다.

3. 앤씨앤 092600

3-1 사업특징

• 앤씨앤은  영상처리용 반도체 카드칩 설계 및 개발 회사입니다. 영상보안시장을 주 타깃으로 하며, 자동차용 운행영상기록장치 (블랙박스) 사업도 영위하고 있습니다.
• 영상처리 기술 (ISP) 및 반도체, 영상 전송 기술 (AHD) 및 반도체를 유일하게 보유하고 있습니다. 이를 바탕으로 자율주행차 CPU, 운전자지원시스템 (ADAS), 코너뷰 (Corner View) 시스템, 사각지대 경고 시스템 (BSD), 운전자감시시스템 (DMS), 서라운드뷰 모니터 (SVM) 시스템 등의 개발에 집중하고 있습니다.
• 자회사인 넥스트칩과 함께 AI 및 딥러닝 기술을 적용한 SoC 제품인 아파치5 (APACHE5)를 개발 중이며, 자율주차에 특화된 SoC 제품의 개발도 기획하고 있습니다. 또한 삼성전자와 자율주행차 CPU 상용화를 추진하고 있어 삼성전자 반도체 관련주로 평가받고 있습니다.

3-2 사업계획

• 앤씨앤은 2024년도에 아파치5를 상용화할 계획입니다. 아파치5는 자율주행과 인공지능에 필요한 엣지 프로세서 반도체로, 고성능과 저전력을 동시에 구현할 수 있는 제품입니다. 아파치5는 차량 내부의 센서와 카메라를 연결하고, 영상처리와 인공지능 알고리즘을 실행하여 자율주행 기능을 제공합니다.
• 블랙박스는 운전자의 안전과 보험 처리를 위해 필수적인 제품으로, 앤씨앤은 자체 개발한 영상처리 기술과 인공지능 기술을 적용하여 고화질의 영상과 다양한 기능을 제공하는 블랙박스를 개발하고 있습니다. 앤씨앤은 블랙박스 시장의 선도주로서 국내외 판매망을 확대하고, 차별화된 제품을 출시할 예정입니다.
• 뉴로모픽 반도체는 인간의 뇌를 모방하여 정보처리와 저장을 동시에 수행하는 반도체로, AI 반도체 시장의 핵심 기술로 각광받고 있습니다. 앤씨앤은 정보통신기술진흥센터로부터 'IT SW 융합산업원천기술개발사업 (뉴로모픽)'을 완료하였으며, 정보통신부의 ‘IT-SoC사업’ 등 다양한 정부과제를 완료하거나 진행하고 있습니다. 앤씨앤은 뉴로모픽 반도체의 개발과 상용화를 통해 AI 반도체 시장에서 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 기대됩니다.

3-3 전망

• 앤씨앤은 2024년도에 AI 반도체 시장의 성장에 따라 매출과 이익이 크게 증가할 것으로 전망됩니다. AI 반도체 시장은 2020년 약 27조 원 규모에서 올해 약 69조 원, 오는 2026년에는 약 107조 원까지 성장할 것으로 예상됩니다. 앤씨앤은 자율주행차, 블랙박스, 뉴로모픽 등 AI 반도체의 다양한 분야에 진출하고 있으며, 고객사인 삼성전자와의 협력도 강화하고 있습니다. 이러한 요인들이 앤씨앤의 실적 개선에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보입니다.
• 2024년도에 기술력과 특허력을 강화할 것으로 전망됩니다. 앤씨앤은 영상처리 기술과 인공지능 기술을 결합한 차별화된 제품을 개발하고 있으며, 이를 바탕으로 국내외 시장에서 인정받고 있습니다. 앤씨앤은 또한 뉴로모픽 반도체와 관련하여 다수의 특허를 출원하고 있으며, 이를 통해 뉴로모픽 반도체 시장에서의 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대됩니다. 앤씨앤의 기술력과 특허력은 앞으로도 지속적인 연구개발과 투자를 통해 더욱 강화될 것으로 보입니다.

 

4. 네패스 033640

4-1 사업특징

• 네패스는 반도체 및 전자 관련 부품, 전자재료 및 화학제품을 제조하고 판매하는 기업입니다.
• 사업부문은 시스템 반도체의 소형화, 고성능화에 기여하는 후공정 파운드리 사업과 반도체/디스플레이 제조에 사용되는 전자재료 사업으로 구분됩니다.
•  수입에 의존하던 기능성 Chemical을 국산화하였으며, 내재화를 통한 신뢰성 검증으로 주요 고객 대상 신규 매출을 기대하고 있습니다.

4-2 사업계획

• 네패스는 글로벌 사업 확장을 위한 생산능력 확보를 위해 청안공장 토지를 구입하고 클린룸을 포함한 건물 등을 신축하며, 오창공장 N21라인을 증설하고 청안공장 N2라인을 신설하는 설비에 투자할 계획입니다.
• 뉴로모픽 컴퓨팅 기술을 활용한 AI 반도체 개발에 주력하며, KAIST와 협력하여 인간의 뇌를 모방한 초저전력 고성능 AI 반도체를 개발하고 상용화할 계획입니다.
• 2차전지 관련 사업을 확대하며, ESS에 Lead Tab을 국산화하여 한국 2차 전지 기업에 납품할 계획입니다.

4-3 전망

• 네패스는 시스템 반도체 산업의 성장과 함께 후공정 파운드리 사업의 수요가 증가할 것으로 예상되며, 팬아웃 사업의 성장성도 높게 평가됩니다.
•  전자재료 사업에서도 기능성 Chemical의 국산화와 신뢰성 검증을 통해 주요 고객의 신규 매출을 확대할 것으로 전망됩니다.
• AI 반도체와 2차 전지 관련 사업에서도 뉴로모픽 컴퓨팅 기술과 Lead Tab 국산화를 통해 차별화된 경쟁력을 갖출 것으로 기대됩니다.

5. 오픈엣지테크놀로지 394280 

5-1 사업특징

• 오픈엣지테크놀로지는 세계 유일의 통합 솔루션 (메모리 컨트롤러, PHY, 인터커넥트와 NPU IP)를 제공합니다. 이는 고객사의 반도체 칩 설계 시간과 비용을 절감하고, 성능과 효율을 향상시킬 수 있습니다.
• 인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 컴퓨팅 기술을 활용하여 초저전력·고성능의 AI 반도체를 개발하고 있습니다. 이는 온디바이스 AI 시장의 핵심 기술로, 스마트폰, 자율주행차, 드론 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다.
•  삼성전자와의 파트너십을 통해 7nm 이하 선단공정 내 LPDDR PHY를 보유하고 있습니다. 이는 오픈엣지테크놀로지가 글로벌 반도체 업계의 최고 수준의 기술력을 갖추고 있다는 것을 의미합니다.

5-2 사업계획

• 오픈엣지테크놀로지는  5nm LPDDR6 PHY를 개발할 계획입니다. 이는 삼성전자와의 파트너십을 강화하고, 저전력 메모리 시장의 선도적인 역할을 할 수 있습니다.
• NPU IP의 성능과 효율을 개선하고, 다양한 AI 애플리케이션에 적용할 계획입니다. 이는 오픈엣지테크놀로지의 AI 플랫폼 IP의 경쟁력을 높이고, AI 반도체 시장의 성장에 기여할 수 있습니다.

5-3 전망

• 오픈엣지테크놀로지는 2024년도에 흑자 전환할 것으로 전망됩니다. 이는 오픈엣지테크놀로지의 통합 IP 솔루션의 수요가 증가하고, 라이선스 매출이 증가할 것으로 예상되기 때문입니다.
• 일본 법인을 설립하고, 미국, 유럽, 중국 등의 고객사와 협력을 강화할 것으로 예상됩니다.
• 2024년도에 AI 반도체 IP 업계의 선두주자로 자리매김할 것으로 전망됩니다. 이는 오픈엣지테크놀로지가 높은 기술력과 연구개발 역량, 락인효과 등을 바탕으로 AI 반도체 시장의 새로운 가능성과 영향력을 보여줄 것으로 예상됩니다.

 

6. 에이직랜드  445090

6-1 사업특징

• 에이직랜드는 반도체 디자인하우스 솔루션 기업으로, 고객사의 반도체 논리 회로 설계를 실제 TSMC의 파운드리에서 제조 가능한 물리적 설계로 재설계해주는 서비스를 제공합니다.
• TSMC의 한국 유일한 공식 협력사 (VCA)이자 글로벌 최대 반도체 IP기업인 ARM의 공식 파트너다 . 이를 통해 TSMC의 최신 공정 기술과 ARM의 다양한 IP를 활용할 수 있습니다.
• 인공지능 (AI) 개발에 필요한 고대역폭 메모리 (HBM) 제조용 장비를 생산하고 있으며, 엔비디아와 협력 관계에 있습니다 23. HBM은 AI 반도체의 성능을 결정하는 핵심 요소로, 에이직랜드의 경쟁력을 높여줍니다.

6-2 사업계획

• 에이직랜드는 연내 미국법인을 설립하고 일본 현지 파트너사를 확보하는 등 글로벌 시장 공략에 나설 계획입니다. 미국과 일본은 반도체 시장의 주요 수요국이며, 에이직랜드의 해외 매출 비중을 높일 수 있습니다.
• 자체 SoC 자동화 설계 플랫폼을 구축하고 있으며, 이를 통해 고객사의 반도체 설계 기간과 비용을 줄일 수 있습니다. 또한, 다양한 레퍼런스를 확보하여 고객사의 신뢰도를 높일 수 있습니다.
• AI 반도체 개발을 완료하고 양산 준비를 할 계획입니다. AI 반도체는 5G 이동통신 및 사물인터넷 (IoT) 등의 신기술에 필수적인 부품으로, 성장 잠재력이 높습니다.

6-3 전망

• 에이직랜드는 TSMC와의 독점적 파트너십을 통해 TSMC의 최신 공정 기술을 활용할 수 있으며, 이는 에이직랜드의 매출과 이익에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 전망됩니다.
• AI 반도체 개발과 양산을 통해 AI 시장의 성장에 부응할 수 있으며, 이는 에이직랜드의 가치를 높여줄 것으로 전망됩니다.
• 에이직랜드는 글로벌 시장 진출을 통해 해외 매출 비중을 늘리고, 다양한 고객사와 협력할 수 있으며, 이는 에이직랜드의 안정적인 성장을 지속할 수 있게 할 것으로 전망됩니다.

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