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Apr 07. 2021
엔비디아, 우리 없이 인공지능은 불가능하다.
[ 글을 시작하기 전에 ]
엔비디아라는 회사는 많은 사람들에게는 생소한 회사일 것이다. 컴퓨터에 익숙한 사람들이나 이 회사에 대해서 들어봤지 정확하게 알기가 쉽지 않다. 스타 CEO가 있어서 명언을 남기지도 않아서 누가 이끌어가고 있는지도 잘 모르는 사람들이 대부분이다. 그리고 뭐 파는 회사 인지도 모르는 사람도 많다. 무엇을 파는지 알아도 그래픽 카드라는 말이 나오면 뭔가 전문적이고 IT 같고 공학 이야기 같아서 그냥 그런가 보다 하고 넘긴다.
< 반도체 시총 1위가 된 엔비디아 > (출처 : 구글 이미지)그렇지만 엔비디아는 1993년에 창립해 올해로 28년의 역사를 가진 반도체 회사이다. 오랜 시간 동안 자신들의 강점을 발전시키기 위해서 노력해 왔고 그 결과로 컴퓨터의 연산 속도, 즉 데이터 처리 속도가 가장 우수한 칩을 만들어 낼 수 있는 기술력을 가진 회사이다. 최근에는 반도체 업계의 최강자인 인텔을 제치고 시가 총액 1위의 기업으로 올라서기도 했다.
< 인텔 광고 블루맨 > (출처 : 구글 이미지)뭐하는 회사길래 인텔의 블루맨들을 제치고 감히 시가 총액 1등을 할 수 있었는지 알아보자.
Ⅰ. 엔비디아의 탄생
[ 엔비디아의 탄생 ]
엔비디아는 라틴어 "인비디아"Invidia (질투)에서 따왔다. 인비디아는 고대 그리스 "타이탄"인 네메시스를 의미하는데 증오와 질투의 신이다.
< 엔비디아 로고 > (출처 : 구글 이미지)엔비디아의 로고는 그래픽 카드 업체답게 '눈'을 상징하는 모양이다. 녹색의 테마도 앞서 설명한 질투와 같은 맥락으로 엔비디아의 대표적인 제품 지포스 시리즈의 슬로건도 "녹색 질투 Green with Envy"라고 한다. 결국 엔비디아는 시각과 관련된 고대 신화에서 이름을 따왔고 의미는 "질투"가 날 정도의 기술을 보여주겠다는 의미이다. 이미 충분히 질투가 날 만큼 기술력을 가진 것 같다.
< 엔비디아 창업자이자 현 CEO 젠슨 황 > (출처 : 구글 이미지)엔비디아는 크리스 말라 초스키, 커티스 프리엠과 젠슨 황(황인훈)이 1993년 1월 회사를 세웠다. 황인훈이라는 이름이 친근해서 한국인인 것 같지만 대만계 미국인이다. 주의해야겠다.
엔비디아는 그래픽 카드를 주로 생산하며 주 제품인 지포스 시리즈는 데스크톱, 지포스 Go 시리즈는 노트북용으로 사용되고 있다. 엔비디아는 자체 공장이 없기 때문에 칩 제작은 TSMC, 삼성에서 한다. 이로 인해 공급에 어려움을 겪기도 한다. 2016년부터는 서버 시장에 진출한데 이어 자율주행차 전용 반도체도 공개하며 인공지능 기술과 관련된 사업영역을 점점 확대하고 있다.
Ⅱ. 엔비디아의 제품
엔비디아의 주요 제품에는 앞서도 이야기했지만 '지포스'(GeForce)라 불리는 그래픽 카드 칩셋과 '엔포스'(nForce)라고 알려진 메인보드 칩셋이 있다. 이 밖에 컴퓨터 그래픽 전문가를 위해 만든 그래픽 카드 칩셋 '쿼드로'(Quadro)와 고성능 컴퓨팅용 카드인 '테슬라'(Tesla), 닌텐도 게임기에 들어가는 애플리케이션 프로세서인 '테그라'(Tegra)가 있다. 들어도 생소한 단어인지라 두 번 반복해서 적었는데 이 중에서 엔비디아는 그래픽 카드를 만들고 지포스라는 제품이 엔비디아 것이라고 이해하자.
요약하면 : 엔비디아 - GeForce - 그래픽 카드 - 오락하는데 꼭 필요한 회사라고 연상해서 암기하면 쉽다.
그래픽 카드가 뭔지 이해하는 사람이 있다면 감사하지만 모르는 사람을 위해서 그래픽 카드가 뭐고 어떤 특성이 있는지에 대해서 알아보도록 하자. 그래픽 카드를 알기 위해서는 컴퓨터의 다른 부품인 CPU도 함께 알아야 한다.
< CPU 예시 : 인텔 CPU > (출처 : 구글 이미지)그러면 CPU와 GPU의 차이에 대해서 알아보자. CPU는 Central Processing Unit의 약자로 컴퓨터의 기억, 해석, 연산, 제어라는 4대 기능을 종합하는 중앙 처리 장치이다. CPU는 매우 중요한 역할들을 도맡기 때문에 컴퓨터의 대뇌라고 생각하면 된다. 뇌가 없으면 인간의 사고가 성립하지 않듯이 컴퓨터도 CPU 없이는 아무런 기능도 하지 못하는 고철일 뿐이다. CPU가 컴퓨터의 성능을 좌우하는 지표로 보면 된다.
좀 더 쉽게 설명해 보자. 코로나 때문에 PC방에 가지 못해서 노트북을 사고 싶은데 주변에 다들 컴퓨터를 잘 몰라서 도움을 못 받고 하이마트에 갔는데 더 혼란스럽다. 겉모습도 화면도 똑같은데 가격이 너무 많이 차이 난다. 판매원이 가볍고 잘 나가는 모델인데 지금 사면 카드 할인과 마우스 패드를 끼워줘서 하나 구입해서 집에 왔는데 단순 인터넷 접속도 느려서 속상하다. 이런 실수를 하지 않기 위해서는 CPU의 성능을 알아야 한다.
노트북을 사면 스티커가 두 장 붙어 있는데 그중에 하나가 CPU의 성능에 관한 표시이다. 인텔 코어 i9, i7, i5 i3 등등이 있는데 숫자가 큰 게 좋은 거다. 차이는 물을 흘려보내는 파이프의 차이라고 보면 된다. 동일한 크기의 파이프가 한 개보다는 두 개 일 때 물이 더 빨리 흐르고 세 개면 더 빠르다고 보면 된다. 당연히 파이프가 많으니까 가격도 비싼 거다.
< GPU 예시 : 엔비디아 > (출처 : 구글 이미지)GPU는 그래픽 처리 장치로 Graphics Processing Unit이다. GPU는 휴대전화, 개인용 컴퓨터, 비디오 게임, 인공지능, 무인 자동차, 클라우드 컴퓨팅 등에 사용된다. 현대의 GPU는 컴퓨터 그래픽과 영상 처리에 매우 효과적으로 사용되며, 고도의 병행 구조는 영상 데이터가 병행 처리되는 알고리즘으로 CPU보다 능률적이다.
< GPU가 CPU에 비해서 데이터 처리 속도가 빠른데 단점은 더 비싸다 > (출처 : 구글 이미지)GPU는 비디오, 즉 픽셀로 이루어진 영상을 처리하는 용도로 탄생했기 때문에 CPU에 비해 반복적이고 비슷한, 대량의 연산을 수행하고 병렬로 나누어 작업하기 때문에 CPU에 비해 속도가 빠르다. 결국 CPU보다 GPU는 단순 반복 작업에 있어서는 빠르지만 단점은 코어 수가 많아서 가격이 비싸고 전력 소모도 더 심하다.
때문에 최근에는 CPU보다는 반복 처리를 더 빨리 많이 해줄 수 있는 GPU의 수요가 급증하고 있고 사용처는 인공지능, 데이터 처리센터, 자율주행 자동차 등이 있는데 비트코인을 채굴하기 위한 단순 반복 계산을 위해서도 GPU를 사용하기도 한다.
< 비트코인 채굴에 활용되는 GPU > (출처 : 구글 이미지)최근에 비트코인 열풍이 뜨거운데 비트코인 채굴한다면서 곡괭이가 아닌 그래픽 카드를 사기 때문에 그래픽 카드의 수요가 엄청 늘었다. 그래픽 카드가 가진 장점 빠른 속도로 단순 계산을 해주기 때문에 그래픽 카드가 많으면 많을수록 계산을 더 많이 남보다 더 빨리 할 수 있으니 비트코인을 더 많이 캘 수 있다. 그만큼 그래픽 카드도 많이 팔린다.
Ⅲ. 엔비디아의 미래 성장성
엔비디아의 2020년 주요 사업부문과 매출 비중을 살펴보면 데이터센터와 게이밍이 80%에서 90%까지도 육박하고 있다. 데이터 센터는 `서버`라고 흔히 불리는 컴퓨터들이 네트워크로 연결되어 있어서 앞으로도 더 많은 반도체 칩을 필요로 한다. 그리고 그 핵심 부품이 GPU라고 보면 된다.
< 엔비디아 매출 비중 > (출처 : 구글 이미지)사회 트렌드를 보면 코로나 사태 이후 원격으로 이뤄지는 환경이 늘어나고 있다. 향후에는 재택근무가 늘어나면 늘어났지 줄어들지는 않을 전망이고 재택근무를 떠나서도 사람들이 비대면 활동이 증가할 것이기 때문에 데이터를 처리해 주는 수요는 증가할 것으로 전망된다.
< 코로나로 인한 원격 근무 비중 > (출처 : 구글 이미지)그리고 예전에는 각각의 PC나 휴대폰의 CPU가 연산을 담당했지만 클라우드 환경에서는 데이터센터에서 모든 처리를 한다고 보면 된다. 또한 대규모 데이터를 저장하기도 해야 하고, 머신러닝을 빨리 처리하게끔 속도를 높여주는 작업도 해야 하는 등 굉장히 많은 작업들을 한꺼번에 해야 하기 때문에 여기에 들어가는 반도체의 성능이 경쟁력이 된다.
현재 엔비디아의 칩을 활용해 데이터센터를 구축하겠다고 한 기업으로는 알리바바, 아마존 웹서비스, 바이두, 시스코, 델, 구글, HP, 마이크로소프트 등이다. 엔비디아는 그래픽카드 회사에서 인공지능 회사로 변해가고 있고 데이터센터 회사로도 자리매김하겠다는 것이 목표이다.
[ 글을 마치며 ]
< 2020년 반도체 순위 > (출처 : 구글 이미지)우리나라를 대표하는 산업군으로 반도체를 빼놓을 수 없다. 그런데 그 반도체 시장에서의 현재 1위는 인텔이다. 인텔이 1위인 이유는 반도체 시장이 비메모리와 메모리로 나뉘기 때문이다. 그리고 비메모리 시장이 메모리 시장보다 더 크기 때문이다. 여기에 앞으로의 성장성도 비메모리 시장이 더 커질 것으로 전망하고 있다.
< 반도체 시장 전망 > (출처 : 구글 이미지)