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온디바이스AI 기술 상용화 시점이 가시화되고 있다. 이달 중순 세계 처음으로 온디바이스AI 기능이 탑재된 스마트폰 갤럭시 S24가 공개될 예정인 가운데 정부에서도 선제적으로 글로벌 경쟁력 확보를 위한 온디바이스AI 육성책을 내놓고 있다. 연초부터 온디바이스AI 성장 기대감이 뜨거워지고 있는 것이다.      

1월12일 IT업계에 따르면 삼성전자는 세계 첫 온디바이스AI 스마트폰 갤럭시S24를 오는 17일 공개할 예정이다. 현재 예상되는 갤럭시 S24의 인공지능(AI) 기능은 통화 내용 실시간 통번역과 생성형 AI를 활용한 사진 편집 기능 등이다. 온디바이스AI는 엣지 디바이스에 AI가 결합된 형태로, 클라우드에 연결되지 않고 디바이스 자체에서 AI를 직접 사용할 수 있는 기술을 의미한다.      

온디바이스AI 기기 등장에 발맞춰 정부기관도 온디바이스AI 육성 의지를 공식화했다. 지난 8일 과학기술정보통신부는 올해 예산 60억원을 투입해 인공지능을 보다 효율적으로 실행할 수 있도록 하는 소프트웨어(SW) 플랫폼 기술 개발에 우선 지원하겠는 방침을 밝혔다.       

민간 뿐만 아니라 공공 부문에서 적극적인 기술 개발 및 지원에 나서는 만큼, 온디바이스AI 시장은 올해 본격적인 성장이 전망된다. 또 온디바이스AI 기술 구현 핵심 부품인 반도체는 지난해 11월 수출량이 16개월 만에 증가세로 전환하며, 이같은 분위기에 힘을 싣고 있다.      

김동원 KB증권 연구원은 "2027년 AI 스마트폰 출하량은 5억2000만대로 지난해 보다 11배 증가할 것으로 추정된다"며 "특히 AI 기능이 스마트폰 뿐 아니라 PC, 가전, 자동차, 보안, 헬스케어 등 실생활의 다양한 분야로 확산돼 커스터마이징된 AI 칩 수요도 동시에 급증할 것으로 예상되는 만큼, 올해부터 온디바이스AI 시장은 급성장이 예상된다”고 분석했다.   그러면서 "온디바이스AI 시장 급성장은 메모리 반도체 수요 증가와 더불어 AI 칩 관련된 팹리스 및 디자인하우스 업체들의 생태계 확장과 도약으로 이어질 것"이라고 전망했다.       

온디바이스AI 시장이 급부상하면서 증권가에서는 수혜주 분석에 분주한 모습이다. 온디바이스AI 생태계 확대에 따른 반도체 수요 급증으로 파운드리 부문에서 삼성전자와 SK하이닉스를 비롯해 팹리스(Fabless)는 제주반도체, 디자인하우스 분야에서는 코아시아, 가온칩스, 에이직랜드 등이 수혜주로 거론된다.       

지난 9일부터 이날까지 미국 라스베이거스에서 열리는 세계 최대 ICT 전시회 국제전자제품박람회 'CES2024'에서는 온디바이스AI가 주 무대를 장식했다.      김지산 키움증권 연구원은 "생성형 AI, 온디바이스AI 등의 기술 진화를 포함해 모든 산업의 AI화가 CES2024를 관통하는 핵심 기조가 될 것"이라며 "삼성전자는 갤럭시S24 등에 구현될 온디바이스AI 기능이 관심을 끌 것으로 보이고, 퀄컴은 온디바이스AI 분야에서 앞선 행보를 부각시킬 것으로 예상된다"고 말했다.  CES 2024 기조연설에서 미국 반도체 기업 퀄컴의 CEO는 삼성전자, 구글, 마이크로소프트 등과 협력해 온디바이스 AI 전략을 추진한다고 밝혔다. 그는 안드로이드 운영체제(OS)와 생성형 AI 일체화로 온디바이스 AI를 구현해 향후 AI 스마트 폰이 개인비서 역할을 할 것으로 내다봤다.      

미국 반도체 설계 기업 AMD가 인공지능(AI)용 반도체를 출시했다는 소식에 제주반도체가 강세다. 작년 12월8일 한국거래소에 따르면 이날 오후 2시44분 제주반도체는 전 거래일 보다 27.40%(2450원) 오른 1만1390원에 거래됐다. 지난 7일(이하 현지시각) 새로운 인공지능(AI) 칩을 출시한 AMD가 하루 동안 주가가 10% 가까이 상승한 가운데 제주반도체도 이에 영향을 받아 급등한 것으로 풀이된다. 

글로벌 반도체 기업 AMD는 지난 6일 최신 AI 칩 인스팅트(Instinct) MI300 시리즈를 공식 출시했으며 그 중 그래픽처리장치(GPU)인 MI300X는 AI 칩 시장을 주도하고 있는 엔비디아 H100의 대항마다. 메타와 마이크로소프트(MS), 오픈AI 등 주요 빅테크 기업들은 AMD의 새 AI 칩을 클라우드에 도입하겠다고 밝혔다. 

모바일 응용기기에 적용되는 메모리 반도체를 개발해 판매하는 제주반도체는 통신장비와 사물인터넷 등에 들어가는 메모리반도체 일종인 '멀티칩패키지'에 주력한다. 제주반도체는 온디바이스 AI 시장 개화에 따른 신규 수요가 늘어날 전망과 함께 2022년 매출액 1750억원과 영업이익 282억원을 기록했다. 

제주반도체가 장 초반 강세다. 업황 회복으로 내년부터 안정적인 실적 성장이 예상되는 가운데 온디바이스 인공지능(AI) 시장 개화에 따른 신규 수요가 창출될 것이라는 증권가 전망이 나오면서다. 

박년 12월6일 마켓포인트에 따르면 오전 9시8분 현재 제주반도체(080220)는 전 거래일보다 13.36% 오른 8400원에 거래되고 있다.  

허선재 연구원은 이날 보고서를 통해 “제주반도체에 주목할만한 이유는 2024년부터 업황 회복을 통한 안정적인 실적 성장이 예상되는 상황에서 온디바이스 AI 시장 개화로 새로운 수요가 만들어질 것이기 때문”이라고 밝혔다. 제주반도체의 경우 온디바이스 AI 구현에 필수적인 저전력 반도체 매출 비중이 약 70%다. 

특히 그는 안정적인 본업 성장에 더해질 온디바이스 AI 모멘텀(상승동력)에 주목했다. 사물인터넷의 경우 이 분야 집약체인 자동차향 메모리 반도체 공급이 작년 2분기부터 시작됐다.  

AI 기능이 탑재된 기기의 수가 모바일, PC뿐 아니라 가전제품까지 확될 것이라는 전망도 긍정적이다.  

허 연구원은 “현재까지 대부분의 AI기능이 탑재된 가전제품은 기본적인 AI 기능만 제공하고 있어 래거시 DRAM, LPDDR2 등 저사양 메모리 반도체가 주로 탑재됐다”며 “하지만 향후 가전 내 AI 기능 고도화, 다양화가 이뤄지며 최소 LPDDR4·5 수준의 메모리 성능이 필요할 것으로 예상된다”고 했다. 

 

2023년 상반기 AI(인공지능) 서버용 D램인 HBM(고대역폭 메모리) 테마가 증시를 휩쓸었는데, 삼성전자가 2024년 갤럭시S24 등에 ‘온디바이스 AI’를 적용하겠다고 밝히면서 관련 테마가 주식시장에서 급등세를 타고 있다.

작년 11월28일 관련 업계에 따르면, 삼성전자는 2024년부터 스마트폰, 노트북 제품 등에 기기 안에서 AI를 구현하는 이른바 ‘온디바이스 AI’ 시대를 본격적으로 열기로 했다. 당장 2024년 초에 공개되는 갤럭시 S24에 AI 기술을 넣어 실시간 통역 통화 기능 등을 탑재하겠다는 청사진을 밝혔다.

온디바이스 AI는 외부 서버나 클라우드를 거치지 않고 스마트폰이나 차량 등 기기 자체적으로 AI를 기능을 구현할 수 있는데다 기존보다 더 빠른 서비스 속도를 자랑한다. 특히 가장 사람들이 많이 사용하는 스마트폰이 온디바이스 AI의 열풍을 확산할 것으로 보이는데, 이를 구현하기 위해서 핵심적으로 들어가야 할 칩(Chip) 중 하나가 LPDDR(저전력 반도체)이다.

온디바이스 AI 대표 관련주로는 제주반도체가 꼽힌다. 제주반도체는 LPDDR을 설계하는 국내 대표 팹리스 기업이기 때문이다. 특히 제주반도체는 처리 속도는 극대화하면서 전력 소모량은 극소화한 기술력을 보유하고 있다. 이에 지난 11월 한 달간 회사 주가가 크게 뛰었다. 지난 10월31일 4000원이 채 되지 않던 주가는 11월27일 장중 고점인 7400원을 찍으며 85% 넘게 올랐다. 주가가 너무 빠르게 오른 탓에 단기 과열종목에 지정됐다.

아울러 AI 반도체 칩 테스트를 위한 장비인 소켓과 프로브를 만드는 리노공업도 크게 올랐다. 같은 기간 13만7500원에서 11월27일 장중 19만6100원까지 올라 상승률이 42.6%에 달했다.

이 밖에도 11월 초부터 28일까지 온디바이스AI 관련주로 꼽히는 △칩스앤미디어(82.94%) △오픈엣지테크놀로지(52.77%) △퀄리타스반도체(26.88%) △심텍(21.43%) 등도 높은 상승률을 기록했다.

김동원 KB증권 연구원은 “AI 시장이 온디바이스 AI로제품이 다변화하고 서비스 확대가 예상되면서 서버에서 차지하는 D램 비중은 2023년 17%에서 2027년 38%로 4년 만에 두 배 증가할 것”이라면서 “AI 메모리 반도체는 다양한 영역의 맞춤형 주문이 대부분을 차지해 향후 수주형 비즈니스로 변화할 것”이라고 설명했다.

제주반도체가 인공지능(AI) 활성화로 인한 온디바이스 AI(On Divice AI) 확산에 따른 수혜주로 부각되고 있다. 온디바이스AI는 클라우드 시스템에 연결하지 않고 디바이스 자체 AP 등 반도체칩을 활용, AI 기술을 구현하는 것을 의미한다. 온디바이스AI 열풍을 확산할 디바이스는 AI스마트폰을 꼽고 있으며, 이를 구현할 핵심칩 중 하나가 LPDDR이다.또한 AI스마트폰 뿐만 아니라 앞으로 연계를 확장할 AI가전 등에도 LPDDR의 중요성이 커질 전망이다.

작년 11월16일 IT·금융투자업계에 따르면 삼성전자는 지난 7일 초거대 AI를 주제로 '삼성 AI 포럼 2023', 14일 '삼성개발자 콘퍼런스 코리아 2023(SDC2023)'를 열었다. 이날 주요 화두 중 하나가 온디바이스AI였다. 또한 삼성이 온디바이스AI를 적용한 AI스마트폰으로 갤럭시S24(내년 출시 예정)를 낙점했다는 전망도 동시에 나오고 있다.

업계 관계자는 "스마트폰 업체를 비롯해 사물인터넷(IoT) 분야를 아우르는 온디바이스AI에 적용할 반도체 칩은 LPDDR"이라며 "LPDDR은 D램의 처리 속도를 2배 개선한 'DDR(Double Data Rate)'에 전력 소모량을 최소화한 특성으로 'LP(Low Power)'라는 이름이 붙은 모바일용 D램 규격"이라고 설명했다.

국내 대표적인 LPDDR 강자는 삼성전자와 SK하이닉스다. 양사는 LPDDR의 설계와 제조를 하고 있다. 주로 스마트폰 등 대규모 마켓을 대상으로 사업을 영위하고 있다.제주반도체는 LPDDR을 설계하는 국내 대표 팹리스기업이다. 제주반도체가 설계하는 메모리 반도체가 주로 사용되는 장치는 모바일 기기와 데이터카드 등이다. 또 △사물인터넷(IoT) 관련 장치 △스마트 그리드, RFID 등 사물간통신(M2M) 모듈 △자동차 내 단일칩(Discrete chip), MCP(복합칩), SiP(System in Package) 형태로 적용되고 있다.LPDDR의 강소기업으로 꼽히는 제주반도체는 삼성전자와 SK하이닉스가 주력으로 삼고 있지 않는 니치마켓(Niche market)인 사물인터넷, 엣지 디바이스 위주로 LPDDR을 공급해 왔다. 고객사는 중국, 대만, 유럽, 미주 등 다양한 국가의 기업을 확보하고 있다. 대표적인 기업이  프랑스 탈레스, 이탈리아 텔릿 등이며 특정 고객사 매출 비중이 높지 않고, 안정적인 매출이 다각화됐다.

주목할 점은 온디바이스AI의 중심에 엣지 디바이스이며, 관련 시장의 확장도 가속하고 있다. 온디바이스AI가 현 시점에서 제대로 된 구현을 하려면 필수 항목이 있다. 대표적인 요소가 LPDDR의 고도화와 적용 확대다.

제주반도체는 저용량, 저전력, 고신뢰성 DRAM에 해당하는 LPDDR2 또는 LPDDR4X을 생산하고 있다. 납품 대상인 모바일 기기는 스마트폰을 포함해 전통적인 사물인터넷 기기와 엣지 디바이스를 포함한다. 특히 제주반도체의 기술의 핵심은 NAND MCP 제작·양산 능력이다. MCP의 구성 요소 중에서 DRAM이 LPDDR2이면 4G LTE 기기용이다. 만약에 LPDDR2이 아니고 LPDDR4X라면 5G 기기용이다.

김경민 한국IR협의회 연구원은 "MCP는 멀티 칩 패키지를 의미하며 서로 다른 메모리 반도체를 같이 패키징한(조립한) 복합칩을 의미한다"며 "특히 NAND Flash와 DRAM을 결합한 제품을 MCP라고 부른다"고 설명했다.이어 "제주반도체는 자체 설계한 칩 또는 타사에서 공급받은 DRAM과 NAND Flash 메모리를 결합해 다양한 사양(specification)의 NAND MCP 제품을 상용화해 고객에게 공급하고 있다"며 "제주반도체는 이들 제품을 범용 시장뿐만 아니라 고정 거래선을 목표시장으로 하는 주문형 반도체(ASIC) 성격의 제품시장에도 공급하고 있다"고 덧붙였다.

앞으로 주목할 점은 AI스마트 기기 보급, 사물인터넷 인프라 확대 가능성이다. 회사 관계자는 "글로벌 경기 부진과 고객사 주문량 감소로 2022년 대비 2023 실적은 부진하다"면서도 "경기 회복과 온디바이스AI로 촉발될 사물인터넷 분야의 LPDDR 성장 전망이 중장기적으로 유효하다"고 말했다.

작년 3분기 연결기준 매출액은 395.16억으로 전년동기대비 12.79% 증가. 영업이익은 43.20억으로 3.25% 감소. 당기순이익은 66.77억으로 42.26% 감소. 

3분기 누적매출액은 1114.32억으로 17.02% 감소. 영업이익은 137.57억으로 53.43% 감소. 당기순이익은 167.60억으로 50.25% 감소.