온디바이스 AI, 이제는 필수가 된 기술
최근 AI 기술의 발전과 함께 온디바이스 AI라는 개념이 컴퓨팅 업계의 핵심 트렌드로 자리잡고 있다. 2025년 현재, 향후 3년간 스마트폰 3억 900만대, PC 1억 8000만대가 온디바이스 AI 기기로 공급될 전망이며, 인텔을 비롯한 주요 반도체 제조사들은 NPU(신경망 처리 장치) 탑재 제품을 앞다퉈 출시하고 있다.
온디바이스 AI는 인터넷 연결 없이도 기기 자체에서 인공지능 연산을 수행하는 기술을 의미한다. 기존 클라우드 AI가 서버에 데이터를 전송하고 결과를 받아오는 방식이었다면, 온디바이스 AI는 스마트폰이나 노트북 내부의 프로세서에서 모든 처리를 완료한다.
NPU란 무엇인가? AI 시대의 새로운 두뇌
NPU(Neural Processing Unit, 신경망 처리 장치)는 AI 및 머신러닝 작업을 위해 특별히 설계된 전용 프로세서다. 기존 CPU나 GPU와는 달리 딥러닝 알고리즘에 필요한 복잡한 계산을 처리하도록 최적화되어 있어, 이미지 처리, 음성 인식, 자연어 처리 등의 AI 작업을 매우 효율적으로 수행한다.
NPU의 핵심 특징
• AI 모델 최적화: 이미지 처리, 음성 인식, 자연어 처리 등 AI 작업 전담
• 전력 소모 감소: CPU, GPU 대비 낮은 전력으로 AI 연산 수행
• 온디바이스 연산: 클라우드가 아닌 로컬 환경에서 AI 기능 활용
인텔의 코어 울트라 시리즈는 PC용 프로세서 중 처음으로 NPU를 탑재한 제품이다. CES 2025에서 공개된 코어 울트라 200 시리즈는 최대 99 TOPS의 AI 연산 성능을 제공하며, 이는 CPU, GPU, NPU가 통합적으로 작동하여 달성한 수치다.
인텔 NPU로 가능한 실생활 AI 활용법
1. 화상회의 품질 혁신
인텔 NPU는 윈도우 스튜디오 이펙트를 통해 화상회의 환경을 획기적으로 개선한다. 배경 흐림 처리, 시선 자동 조정, 자동 프레이밍 등의 기능이 NPU에서 독립적으로 처리되어 CPU와 GPU 부하를 줄이면서도 실시간으로 작동한다.
실제로 NPU를 활용한 배경 처리는 작업자에게 최대 38% 더 긴 배터리 지속 시간을 제공한다. 호텔 방이나 전시장에서 장시간 화상회의를 진행할 때 소음과 배경을 필터링하면서도 배터리 소모를 최소화할 수 있다.
2. 크리에이티브 작업 가속화
인텔은 주요 소프트웨어 제조사들과 협력하여 NPU를 활용한 AI 기반 콘텐츠 제작 도구를 확대하고 있다. Topaz Labs의 사진 및 비디오 개선 소프트웨어, Filmora의 동영상 편집 프로그램 등이 NPU를 지원하며, GPU 리소스를 게임이나 렌더링에 전용으로 사용할 수 있게 해준다.
특히 실시간 이미지 생성, 자동 객체 제거, 인공 조명 효과 등의 작업이 NPU에서 처리되어 전체 시스템 성능을 유지하면서도 AI 기능을 활용할 수 있다.
3. 실시간 번역 및 자연어 처리
마이크로소프트 코파일럿+ PC에 탑재된 인텔 코어 울트라 200V 시리즈는 40 TOPS 이상의 NPU 성능을 제공하며, 이를 통해 실시간 번역, 텍스트 요약, AI 기반 검색 등의 기능을 인터넷 연결 없이 구현한다.
실제로 삼성전자 갤럭시 S24 시리즈와 같은 온디바이스 AI 스마트폰은 인터넷 연결 없이도 실시간 번역, 생성형 AI 이미지 편집이 가능하여 언어 장벽을 낮추고 있다.
온디바이스 AI의 핵심 장점
⚡ 속도 및 반응성 향상
클라우드로부터 명령을 주고받는 과정을 최소화하여 지연 시간이 매우 짧아진다. 실시간 반응이 요구되는 음성 비서, 얼굴 인식, 자율주행 등에서 온디바이스 AI는 큰 강점을 발휘한다.
🔒 개인정보 보호 강화
AI 연산이 클라우드가 아닌 로컬에서 처리되어 외부로 전송되는 데이터의 양이 줄어든다. 데이터 암호화 및 Secure Enclave 연동 기술을 함께 제공하여 모델 도용과 개인정보 유출을 효과적으로 방지한다.
🔋 전력 효율성 극대화
NPU는 CPU나 GPU 대비 저전력으로 AI 연산을 수행하도록 설계되어 있다. 인텔 코어 울트라 2 시리즈는 풀로드 상태에서도 80도 미만의 온도를 유지하며, 이는 최근 5년 내 출시된 인텔 프로세서에서는 볼 수 없었던 수준이다.
2025년 온디바이스 AI 시장 전망
업계 전문가들은 2025년을 'AI PC의 해'로 명명하고 있다. 인텔은 2025년까지 AI PC 1억 대 보급을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 NPU 탑재 프로세서를 지속적으로 확대하고 있다.
특히 윈도우 10 지원 종료(2025년 10월)로 인한 PC 교체 수요와 맞물려, 코파일럿+ PC 등 NPU 탑재 제품의 수요가 급증할 것으로 예상된다. 가트너는 AI PC 출하량이 2024년 1.6%, 2025년 7.7% 성장할 것으로 전망했다.
2026년 기준 모바일과 PC를 중심으로 한 시스템 반도체 시장은 약 25조 8000억원의 부가가치가 발생할 것으로 예측되며, NPU는 이 시장의 핵심 동력이 될 전망이다.
온디바이스 AI, 선택이 아닌 필수
온디바이스 AI는 단순히 기술 트렌드를 넘어 일상생활의 필수 요소로 자리잡고 있다. 인텔 NPU를 탑재한 코어 울트라 시리즈는 화상회의 품질 개선, 크리에이티브 작업 가속화, 실시간 번역 등 다양한 분야에서 실질적인 혜택을 제공한다.
특히 개인정보 보호와 배터리 효율성이 중요한 모바일 환경에서 NPU의 가치는 더욱 커질 것이다. 앞으로 PC나 노트북을 구매할 때는 NPU 성능을 반드시 고려해야 하는 시대가 도래했다.
⚠️ 참고사항: NPU를 효과적으로 활용하려면 애플리케이션이 DirectML, ONNX Runtime, OpenVINO 등의 AI 가속 프레임워크를 지원해야 합니다. 주요 소프트웨어들이 NPU 지원을 확대하는 추세이므로, 구매 전 사용하는 프로그램의 NPU 호환성을 확인하는 것이 좋습니다.
