— 딥엑스(DEEPX)와 삼성전자가 그리는 ‘엔비디아 성벽 바깥’의 피지컬 AI 제국
1. 실리콘밸리의 영광을 뒤로하고: 한 남자의 고집스러운 사명감
세계 반도체 산업의 심장부인 미국 실리콘밸리. 전 세계 수재들이 모여드는 그곳에서 김녹원 대표는 IBM 슈퍼컴퓨터 서버 프로세서, 브로드컴 통신 반도체, 시스코 시스템즈 네트워크 프로세서 설계를 거치며 최고의 하드웨어 아키텍트로 인정받고 있었습니다.
그의 커리어 정점은 애플(Apple)이었습니다. 그는 아이폰 역사상 최초로 인공지능 연산 전용 엔진으로 탑재된 A11 바이오닉 칩의 NPU(신경망처리장치) 선행 설계를 주도했습니다. 수백만 달러의 연봉과 세계 최고 기업에서의 보장된 미래가 그의 손안에 있었습니다.
하지만 그는 2018년, 안락한 실리콘밸리 생활을 완전히 정리하고 한국으로 돌아와 ‘딥엑스(DEEPX)’를 창업했습니다. 주변 모두가 무모하다고 만류했던 그의 귀국 뒤에는 기술자로서의 확고한 통찰과 사명감이 있었습니다.
“인공지능은 거대한 에어컨이 돌아가는 데이터센터 서버실에만 갇혀 있어서는 안 된다. 미래의 AI는 전 세계 수십억 대의 기계, 자동차, 공장, 그리고 가정의 사물 속으로 물과 전기처럼 스며들어야 한다.”
그가 목격한 미래는 명확했습니다. 당시 태동하던 딥러닝 기술은 클라우드 서버에 종속되어 있었지만, 현실 세계를 살아가는 인간에게 진짜 필요한 것은 ‘내 손바닥 위에서, 현장의 기계 안에서 즉시 생각하고 움직이는 실시간 AI’였습니다. 그는 애플이 하드웨어와 소프트웨어를 극한으로 최적화해 인텔을 넘어섰듯, 토종 기술로 글로벌 온디바이스 AI의 표준을 세우겠다는 고집 하나로 도전을 시작했습니다.
2. 엔비디아가 장악한 성벽, 그리고 그 바깥의 60억 개 ‘눈’
현재 글로벌 AI 시장은 젠슨 황이 이끄는 엔비디아의 천하입니다. 데이터센터용 GPU는 부르는 게 값이고, 빅테크들은 천문학적인 자금을 쏟아부으며 칩을 사들이고 있습니다.
그러나 엔비디아의 GPU는 태생적으로 ‘컴퓨터 그래픽을 그리기 위해’ 만들어진 칩입니다. 연산기를 무수히 때려 박아 학습 성능은 막강하지만, 전기를 밥 먹듯 소모하고 엄청난 열을 뿜어냅니다.
- 엔비디아 엣지 모듈(Jetson 등): 작동 전력만 15W~40W 이상을 요구하며, 시끄러운 냉각팬(Fan)과 두꺼운 방열판이 필수적입니다.
- 딥엑스 NPU (DX-M1 / M2): 단 5W 미만의 초저전력으로 구동되며, 냉각팬이 전혀 필요 없는 ‘완전 팬리스(Fanless)’ 아키텍처를 실현했습니다.
1년에 전 세계에서 생산되는 카메라 이미지 센서만 무려 60억 개가 넘습니다. 여기에 수십 와트의 전력을 먹고 열을 뿜는 엔비디아 칩을 넣으면 배터리는 30분 만에 녹아내리고, 기계는 과열로 멈춰 섭니다.
딥엑스는 독자 특허인 ‘메모리-연산 동기화 기술’을 통해 유휴 연산 낭비를 원천 제거했습니다. 스펙상의 수치(TOPS)보다 훨씬 중요한, ‘카메라 영상을 초당 몇 장 처리하는가(FPS/Watt)’라는 실효 연산 효율에서 엔비디아 모듈 대비 2배 이상의 처리 속도와 최대 20배 높은 전력 대 효율비를 입증했습니다.
3. 통신 두절과 사생활 유출을 끝내다: 피지컬 AI와 ‘절대 보안’의 실체
딥엑스의 초저전력 NPU가 가져오는 변화는 단순한 비용 절감에 그치지 않습니다. 외부 서버(인터넷)와의 연결을 완전히 끊은 상태에서 기기 내부 칩만으로 연산하는 ‘클라우드 제로(Zero-Cloud) 온디바이스 추론’은 국가 안보와 첨단 산업의 필수 요건입니다.
① 방위산업: 재밍(전파 방해) 속에서도 스스로 표적을 낚아채는 독자 두뇌
현대전은 교전 즉시 적의 강력한 전파 교란(Jamming)으로 위성 통신(GPS)과 인터넷이 차단되는 전자전(EW) 환경입니다. 외부 클라우드 서버에 연결되어야만 판단을 내릴 수 있는 드론이나 로봇 무기체계는 통신이 끊기는 즉시 무력화됩니다.
딥엑스의 온보드(On-board) NPU는 통신이 100% 두절된 전장 한복판에서도 기기 내부 칩만으로 ‘자동 표적 탐지 및 식별(ATR)’을 수행합니다. 지형과 영상을 스스로 대조해 비행하는 비전 항법을 통해 자폭 드론과 무인 정찰기가 적진 속에서도 완벽하게 단독 임무를 완수합니다.
② 자율주행 및 드론: 0.01초의 반응 속도와 배터리 수명 극대화
드론의 핵심 한계는 비행시간입니다. 무거운 배터리와 냉각팬을 달면 20분을 넘기지 못합니다. 5W 미만의 딥엑스 칩은 무게와 전력 부담 없이 나뭇가지와 전선을 실시간으로 피하는 자율비행을 실현합니다. 자율주행 차량 역시 중앙 메인 컴퓨터의 과열을 막고, 차량 곳곳의 센서 카메라에 초소형 칩을 분산 탑재하여 0.01초 만에 보행자를 식별하는 즉각적인 반응성을 확보합니다.
③ 산업용 로봇 & 스마트 팩토리: 방진·방수 환경과 산업 기밀 100% 차단
먼지와 쇳가루가 날리고 진동이 심한 제조 공장에서는 냉각팬이 달린 기기를 쓰면 모터가 고장 납니다. 팬이 없는 딥엑스 칩은 밀폐형 로봇 팔과 무인 운반차(AGV)에 완벽히 들어맞습니다.
무엇보다 반도체, 디스플레이, 이차전지 공장의 검사 라인에서 촬영되는 영상에는 국가 핵심 기술과 공정 노하우가 담겨 있습니다. 딥엑스는 데이터를 외부 인터넷망으로 1바이트도 유출하지 않고 내부에서 판독 후 즉시 파기하므로 산업 스파이의 해킹을 원천 차단합니다.
④ 삼성을 넘어 현대차까지: 움직이는 로봇에 두뇌를 심다
딥엑스의 기술력은 파운드리 제조사(삼성전자)뿐만 아니라 실제 완제품 수요 기업에서도 입증되고 있습니다. 딥엑스는 현대자동차·기아의 로봇 개발 전담 조직인 ‘로보틱스랩’과 손잡고, 현대차의 배송 로봇 및 서비스 모빌리티에 딥엑스 NPU를 탑재하는 실증 테스트를 진행해 왔습니다.
걸어 다니고 바퀴로 달리는 로봇은 배터리 소모와 발열 관리가 생명입니다. 수백 와트의 전력을 먹는 엔비디아 서버용 GPU 대신, 수 와트 수준의 극저전력으로 사물을 0.01초 만에 인지하는 딥엑스의 온디바이스 칩이 필수적인 이유입니다.
설계(딥엑스) – 제조(삼성 2나노) – 수요 및 실증(현대차 로보틱스)으로 이어지는 거대한 ‘한국형 피지컬 AI 삼각 동맹’이 이미 물밑에서 현실화되고 있는 것입니다.
⑤ 피지컬 휴머노이드 & 가정용 가전: 사생활 유출 없는 진정한 지능화
집안을 돌아다니는 로봇 청소기나 스마트홈 홈캠 영상이 해킹되어 다크웹에 유출되는 사고가 끊이지 않고 있습니다. 딥엑스 기반의 비스포크 가전과 휴머노이드 로봇은 영상과 음성을 외부 서버로 올리지 않습니다. 기기 내부에서 스스로 보고 판단하기 때문에 완벽한 프라이버시 보호가 완성됩니다.
4. 삼성전자와 딥엑스 동맹의 ‘진짜 그림’
그렇다면 글로벌 초일류 기업 삼성전자는 왜 딥엑스와 그토록 끈끈한 전략적 혈맹을 맺었을까요?
| 가치사슬 단계 | 주체 기업 | 핵심 역할 | 생태계 시너지 효과 |
| 두뇌 설계 | 딥엑스 (DEEPX) | 5W 미만 초저전력·팬리스 NPU 원천 기술 개발 | 엔비디아 대비 압도적 전성비 및 원가 절감 |
| 설계 가교 | 가온칩스 (DSP) | 삼성 2나노 GAA 맞춤형 초정밀 백엔드 디자인 | 미세공정 물리적 배선 최적화 및 90% 수율 달성 |
| 첨단 제조 | 삼성전자 파운드리 | 최첨단 2나노(SF2) 웨이퍼 양산 및 패키징 | TSMC를 겨냥한 선단 공정 글로벌 킬러 레퍼런스 확보 |
| 완제품 탑재 | 삼성 세트 제국 | 로봇(레인보우)·갤럭시 AI·스마트 가전 탑재 | 외산 칩(퀄컴·엔비디아) 종속 탈피 & 두뇌 독자화 |
첫째, 삼성 파운드리 2나노 GAA의 ‘구원투수’
TSMC에 맞서 파운드리 반등을 노리는 삼성전자에게 가장 절실한 것은 최첨단 2나노 공정을 믿고 맡겨줄 실력 있는 팹리스 고객사입니다. 이미 딥엑스는 삼성 5나노 양산에서 90%가 넘는 경이적인 수율을 기록하며 기술력을 입증했습니다. 차세대 온디바이스 생성형 AI 칩인 ‘DX-M2’를 삼성 2나노 GAA 공정으로 생산함으로써, 삼성은 전 세계 빅테크들에게 “우리 2나노 공정에서 세계 최고 수준의 AI 반도체가 완벽히 양산된다”는 결정적 레퍼런스를 제시하게 됩니다.
둘째, 삼성 로봇·완제품 제국의 ‘두뇌 독립’
삼성전자는 레인보우로보틱스 지분을 인수하며 휴머노이드 로봇 시장을 미래 핵심 성장 동력으로 삼았습니다. 여기에 연간 수억 대씩 판매되는 스마트폰과 TV, 비스포크 가전까지 지능화해야 합니다. 여기에 탑재될 AI 두뇌를 엔비디아나 퀄컴에서 사다 쓴다면 막대한 로열티를 치러야 하고, 제품 마진과 가격 경쟁력을 잃게 됩니다. 딥엑스는 삼성이 외산 칩셋의 간섭 없이 완벽한 자립 생태계를 구축할 수 있게 해주는 핵심 무기입니다.
셋째, K-반도체 최초의 ‘시스템 반도체 완전체’ 구축
그동안 한국 반도체는 메모리 편중 현상이 심해 글로벌 경기 변동에 취약했습니다. 하지만 국내 대표 디자인솔루션 파트너(DSP)인 가온칩스가 정밀 설계 가교를 놓고, 딥엑스가 원천 두뇌를 짜며, 삼성전자가 2나노로 제조하여 자사 로봇과 가전에 탑재하는 이 모델은 대만의 TSMC-미디어텍 연합을 능가하는 강력한 수직계열화 생태계의 탄생을 의미합니다.
5. 차가운 칩이 만들어낼 가장 뜨거운 미래
인공지능의 1막이 텍스트와 그림을 만드는 가상 세계의 생성형 AI였다면, 2막은 기계가 현실 세계를 인지하고 물리적으로 움직이는 ‘피지컬 AI(Physical AI)’의 시대입니다.
엔비디아가 세워둔 거대한 클라우드 성벽 바깥에는 수억 대의 공장 로봇, 하늘을 가르는 무인 드론, 전장의 방산 무기체계, 그리고 일상 속 가전제품이라는 거대한 미개척지가 펼쳐져 있습니다. 이 광활한 대지를 지배하는 것은 가장 뜨겁게 연산하는 칩이 아니라, ‘열이 나지 않고(Fanless), 전기를 먹지 않으며(초저전력), 외부 해킹으로부터 완벽하게 닫혀 있는 차가운 칩’입니다.
실리콘밸리의 부와 명예를 내려놓고 한국에서 묵묵히 칩을 깎아온 한 천재 엔지니어의 사명감, 그리고 위기 속에서 미래의 판을 다시 짠 삼성전자의 전략적 승부수. 이 두 축이 맞물려 돌아가는 지금, 대한민국 반도체 산업은 메모리의 한계를 넘어 세상을 움직이는 모든 사물의 두뇌를 지배할 가장 뜨거운 미래를 향해 나아가고 있습니다.
📌 데이터 및 팩트 출처 (References)
- DEEPX 공식 제품 데이터시트: DX-M1 (5W 미만 Fanless 구동, 32 TOPS 연산 성능 및 실효 FPS 아키텍처)
- 미국 소비자기술협회 (CTA): CES 임베디드 기술·컴퓨터 하드웨어·로보틱스 부문 공식 수상 내역
- NVIDIA Developer Documentation: Jetson Orin Series 전력 소모(15~40W) 및 하드웨어 벤치마크 가이드
- 삼성전자 파운드리 사업부 (SFF): SF2(2나노 GAA) 공정 성능·전력 효율 로드맵
- 금융감독원 전자공시시스템 (DART): 가온칩스 단일판매·공급계약 공시 및 삼성전자 로보틱스 지분 공시