이번 시리즈의 마지막 편에서는 다양한 제품군과 AI 방식을 기반으로 AI 경험을 고도화하는 삼성전자의 기술력과 연구 방향을 조명한다. 소비자들이 최상의 가치를 얻을 수 있는 경험을 향한 삼성전자의 AI 전략을 살펴보자.

최우선 가치는 ‘사용자 경험’

삼성전자는 선도적으로 온디바이스 AI 경험을 제공할 뿐 아니라, 클라우드 AI도 함께 활용하며 사용자 경험을 극대화하고 있다. 또한 두 가지 기술의 장점을 결합한 하이브리드 AI까지 필요에 따라 최적의 방식을 적용하고 있다.

스마트폰, TV 등 기기 내의 자원과 사용자 데이터만으로 보다 안심되고 효과적인 경험이 가능할 경우, 온디바이스 AI 기술이 사용된다. 온디바이스 AI와 유사하게, 클라우드를 거치지 않고 특정 자원만으로 AI를 구동하는 엣지 AI 기술도 있다. 이는 집 안의 다양한 가전 제품이나 IoT 장치들이 서로 연결된 환경에서 각 기기가 클라우드 대신 고성능 사양을 갖추거나 더 가까운 위치의 기기를 통해 데이터를 처리한다.

온디바이스 AI와 엣지 AI는 기기 자체 또는 연결된 기기의 범위 안에서만 구동되기 때문에 보다 즉각적인 응답과 강력한 보안에 유리하다. 이를 위해 제한된 하드웨어 조건에서 더 작은 모델, 더 적은 연산량으로 AI 경험을 구현하는 기술이 중요하다. 삼성전자는 온디바이스 AI 경험을 고도화하는 것은 물론, 엣지 AI 기술로 스마트홈의 AI 기능을 강화할 계획이다.

한편, 인터넷 상의 다양한 정보나 고성능 컴퓨팅이 요구되는 경험에는 클라우드 AI 기술이 사용된다. 하이브리드 AI로 더 효율적인 활용도 가능하다. 민감한 정보나 온디바이스 AI 모델로 연산 가능한 정보는 기기 내에서 처리하되, 실시간 데이터나 고성능 모델 등 외부 자원이 필요한 경우에는 클라우드를 거쳐 더 풍부한 경험을 지원할 수 있다. 대표적으로, 갤럭시 AI는 기술적 요구사항에 따라 온디바이스 AI와 클라우드 AI 환경을 각각 별도로 또는 양쪽 모두 동시에 활용하면서 최적의 AI 경험을 제공하고 있다.

클라우드 AI는 서버 상의 방대한 데이터와 대형 AI 모델을 기반으로 다양한 기능을 구현할 수 있다. 삼성전자는 고성능을 구현하는 동시에 효율과 보안 역시 만족할 수 있도록 데이터 지연(Latency) 최소화, 모델 효율화, 데이터 익명화·암호화 등 다방면의 연구를 진행하고 있다.

일상에 스며든 생성형 AI

삼성전자는 제품과 서비스를 더욱 유용하게 만들 수 있는 생성형 AI 혁신도 이어가고 있다. 갤럭시 AI의 경우 통역·번역을 비롯해 메시지 앱에서 글쓰기에 도움을 주는 ‘채팅 어시스트’, 노트 내용 요약과 표지 생성 등이 가능한 ‘노트 어시스트’, 이미지를 생성형 AI로 편집하는 ‘포토 어시스트’ 등 다양한 AI 기능을 선보이고 있다.^[1]

TV, 가전 등에 적용된 생성형 배경화면 기능도 있다. 2024년형 Neo QLED에서 사용자 선호도를 반영한 4K 배경화면을 즐길 수 있고, 비스포크 AI 패밀리허브 냉장고에서 AI가 만든 다양한 커버 스크린으로 주방 분위기를 전환할 수 있다.^[2]

▲ 삼성전자 AI TV 생성형 배경화면 설정을 시연하는 모습

생성형 AI 기능의 고도화를 위해 삼성전자는 선행연구 단계에서부터 파운데이션 모델 개발, 데이터 수집과 학습, AI 모델 경량화 등 공통 기술을 개발하고 각 제품 특성에 맞게 적용하고 있다.

예를 들어, 삼성전자는 다양한 시각적 창작 경험을 위해 이미지 생성, 편집, 변환에 특화된 파운데이션 모델을 개발했다. 텍스트는 불연속적인 값이지만, 이미지 데이터는 연속적인 값을 가지며 생성할 수 있는 경우의 수가 무한에 가깝다. 따라서 이미지 모델에 적합한 개발·학습 기법을 적용하면서도, 온디바이스 환경에서 구동 가능한 수준으로 모델 크기를 줄이는 것이 중요했다. 개발진은 적은 과정만으로도 빠르게 연산하고 이미지를 생성할 수 있도록 딥러닝 알고리즘과 데이터 증강 기법을 최적화했다.

이러한 파운데이션 모델은 용도에 따라 파인 튜닝(미세조정)한 모델로 제품에 적용될 수 있다. 최신 스마트폰의 ‘날씨 및 시간 배경화면’은 이미지 모델과 실시간 정보를 연계해 새로운 경험을 제공하는 사례다. 사용자의 배경화면에 시간과 날씨에 따라 어두운 밤하늘, 눈 내리는 배경 등으로 효과를 더해준다.

자체 생성형 AI ‘삼성 가우스2’ 활용

개인의 일상을 넘어 기업에서도 생성형 AI의 활용도가 커지고 있다. 삼성전자는 AI 기술 경쟁력 확보, 민감한 사내 정보도 안전하게 사용할 수 있는 정보보호, 그리고 용도별 최적 규모와 성능의 모델 적용을 위해 자체 생성형 AI 모델을 개발했다. 이를 통해 다양한 제품과 사내·외 서비스에 최적화된 모델들을 확보하고, 더욱 안전한 환경에서 사내 생산성 향상을 지원하고 있다.

최근 삼성전자는 자체 생성형 AI 모델 ‘삼성 가우스2(Samsung Gauss2)’를 공개했다. 삼성 가우스2는 지난해 처음 공개한 ‘삼성 가우스1’에서 성능과 효율성을 강화한 후속 모델이며, 여러 가지 유형의 데이터를 동시에 처리할 수 있는 멀티모달(Multimodal)^[3] 모델로 확장됐다.

삼성 가우스2는 용도에 따라 콤팩트(Compact), 밸런스드(Balanced), 슈프림(Supreme) 등 3종의 모델을 제공한다. 콤팩트 모델은 제품에서 온디바이스 AI로 구동할 수 있도록 최적화한 소형 모델이며, 밸런스드 모델은 클라우드 기반으로 언어·코드를 생성할 수 있는 중형 모델이다. 슈프림 모델은 클라우드 기반으로 고성능 서비스를 지원하는 거대 모델로, 업무 생산성 향상에 주로 활용할 수 있다.

▲ ‘삼성 개발자 콘퍼런스 코리아 2024’에서 소개된 삼성 가우스2(Samsung Gauss2)

삼성 가우스2 개발 과정에서 삼성전자는 슈프림 모델과 같은 거대 모델을 효율적으로 구현하는 데 주력했다. 이를 위해 대규모 신경망에서 특정 작업에 가장 적합한 ‘전문가 모델’만 선택적으로 작동하는 MoE(Mixture of Experts, 전문가 혼합) 기술 등이 적용됐다.

MoE 기술은 AI가 어떤 질문을 받으면 모든 전문가 모델을 동시에 작동하는 대신 필요한 일부만 활성화하기 때문에 학습, 추론 과정에서 연산량을 대폭 줄일 수 있다. 전문가 모델을 늘려 더 복잡한 문제를 해결할 수 있는 모델로 확장하는 데도 유리하다. 삼성전자는 각 전문가 모델이 간섭 없이 정확하게 작동하도록 정교한 훈련을 실시했다.

▲연산을 최적화시켜 거대 AI 모델을 효율적으로 구현하는 MoE 기술

삼성 가우스2는 현재 사내 여러 분야에서 활용되고 있다. 우선, 삼성전자 DX부문은 삼성 가우스2의 코딩 어시스턴트 서비스를 연구개발에 활용하고 있다. 이 서비스는 삼성전자의 고유한 데이터, 코드, 프로세스 등을 학습한 특화 모델을 통해 제품과 서비스 개발에 필요한 코드를 생성해준다. 사내 소프트웨어 개발 환경에 통합돼 있으며, 자연어 대화와 다양한 프로그래밍 언어를 지원해 개발자들이 편리하게 사용할 수 있다.

또한 대화형 AI 서비스인 ‘삼성 가우스 포탈’도 업무에서 폭넓게 이용되고 있다. 문서 요약, 번역, 메일 작성 등을 빠르고 효율적으로 처리할 수 있도록 지원한다. 삼성전자는 앞으로 이 서비스의 자연어 질의응답 성능을 높이는 한편, 표와 차트를 이해하고 이미지를 생성하는 등의 멀티모달 기능을 강화할 예정이다.

소비자 접점 기반의 AI 경쟁력

이처럼 삼성전자는 온디바이스 AI와 클라우드 AI를 아우르는 운영 기술, 다방면에 활용되는 생성형 AI를 발전시키고 있다. 특히 모바일, TV, 가전 등 다양한 제품군을 기반으로 차별화된 AI 경쟁력을 갖추고 있다.

삼성전자는 제품이라는 소비자 접점을 통해 사용자를 깊이 이해하고, 실질적으로 도움이 되는 AI 기술을 폭넓은 소비자들에게 직접 제공할 수 있다. 다양한 제품에서 사용자 데이터를 얻고 그 데이터를 기반으로 소비자에게 가치를 제공하는 선순환을 추구하고 있다.

또한 제품에 대한 이해를 바탕으로 자체 개발과 파트너십을 병행하며 최적의 AI 기술을 구현할 수 있다. 예를 들어, AI 연산에 특화된 가속기인 NPU(신경망처리장치)는 고성능 사양을 어느 제품에나 일괄 적용하는 게 아니라 각 제품 특성에 맞는 사양이 필요하다. 삼성전자는 자사 기기에 특화된 NPU를 자체 설계하거나 공동 개발하는 것은 물론, 파트너사 칩셋도 삼성 기기에서 최적의 성능을 발휘하도록 AI 기능을 뒷받침하는 소프트웨어 기술들을 적용하고 있다.

이 외에 보안 측면에서도 다양한 경험과 시각을 가진 제품별 전문가들이 보안 이슈를 상호보완적으로 함께 해결하고, 제품에 바로 적용해보면서 기술을 개선해 나갈 수 있다. 삼성전자가 모바일, TV, 주요 가전으로 확대해 나갈 ‘삼성 녹스 매트릭스’는 이러한 결과물이다. 연결된 기기들이 보안 위협을 서로 점검함으로써 멀티 디바이스 환경에서 보안을 더욱 강화할 수 있다.

▲  삼성전자는 다양한 제품군의 소비자 데이터 기반으로 AI 경쟁력을 확보하고 있다

삼성전자는 맞춤형 AI 기술을 실현하며 사용자 경험의 새로운 가능성을 열어가고 있다. 앞으로도 차별화된 AI 경험으로 사용자들이 더 편리하고 풍부한 삶을 누릴 수 있는 미래를 펼쳐 나갈 계획이다.

삼성전자는 소프트웨어 개발자들과 소통하고 협력하기 위해 2014년부터 매년 개발자 행사를 개최해 왔으며, 올해로 11주년을 맞이했다.

이날 콘퍼런스에서는 ▲생성형 AI ▲소프트웨어(S/W) 플랫폼 ▲IoT ▲헬스케어 ▲통신 ▲데이터 등 제품에 탑재된 다양한 소프트웨어의 연구 분야는 물론 오픈소스 개발 문화에 이르기까지 다양한 세션이 마련됐다.

삼성전자 DX부문 최고기술책임자(CTO) 겸 삼성리서치장 전경훈 사장은 환영사를 통해 “삼성전자는 인공지능과 데이터 분석과 같은 최신 소프트웨어 기술 확보에 집중하여 새로운 라이프스타일을 창조하고 고객의 삶을 개선하는데 주력하고 있다”고 강조했다.

또한 “삼성전자 고유의 생성형 AI 모델인 ‘삼성 가우스2’를 공개하고, 향상된 성능과 효율, 그리고 활용 방안에 대해 설명할 예정”이라며 “이를 통해 업무 생산성 향상과 단계적 제품 적용으로 더욱 편리하고 차별화된 고객 경험을 제공할 것”이라고 말했다.

▲ 21일 진행된 ‘삼성 개발자 콘퍼런스 코리아 2024’에서 삼성전자 DX부문 최고기술책임자(CTO) 겸 삼성리서치장 전경훈 사장이 환영사를 하고 있다.

자체 개발 생성형 AI 모델 2세대 ‘삼성 가우스2’ 공개

삼성전자는 키노트 발표에서 지난해 처음 공개한 생성형 AI 모델 ‘삼성 가우스1(Samsung Gauss1)’의 후속 모델인 ‘삼성 가우스2(Samsung Gauss2)’를 공개했다.

▲ 21일 진행된 ‘삼성 개발자 콘퍼런스 코리아 2024’에서 삼성전자 삼성리서치 이주형 부사장이 ‘삼성 가우스2’를 소개하고 있다.

‘삼성 가우스2’는 언어·코드·이미지 통합 멀티모달(Multimodal) 모델로 기존 ‘삼성 가우스1’과 달리 여러가지 데이터 유형을 동시 처리할 수 있는 2세대 버전이다. 서비스 용도에 따라 ▲콤팩트(Compact) ▲밸런스드(Balanced) ▲슈프림(Supreme) 세 가지 모델로 구성되어 있다.

^{* 멀티모달(Multimodal): 텍스트, 이미지, 오디오, 비디오 등 다양한 유형의 데이터(모달리티)를 함께 고려하여 서로의 관계성을 학습 및 처리하는 인공지능. 인간이 오감을 모두 활용해 정보를 이해하고 처리하는 방식과 유사하다.}

‘콤팩트’는 제한된 컴퓨팅 환경에서도 효율적으로 작동하도록 설계된 소형 모델이다. 온디바이스(On-Device) 환경에서 기기의 특성을 최대한 활용해 기기에 최적화된 성능을 제공한다.

‘밸런스드’는 클라우드(Cloud) 기반으로 성능, 속도 면에서 안정성과 효율성의 균형을 맞춘 모델이다. 다양한 작업에서도 균형 잡힌 성능을 제공한다.

마지막으로 ‘슈프림’은 최고 성능을 목표로 하는 고성능 모델이다. ‘밸런스드’ 모델을 기반으로 ‘전문가 혼합(MoE, Mixture of Experts)’ 기술을 이용해 학습과 추론 과정에서 계산량을 대폭 줄여 성능과 효율성 모두를 높일 수 있었다.

^{* 전문가 혼합(Mixture of Experts) 기술: 특정 작업 처리 시 가장 알맞은 일부 전문가 모델들만 선택, 활성화해 처리하는 방식으로, 필요한 연산 자원을 절약해 효율적으로 성능을 높일 수 있다.}

또 ‘삼성 가우스2’는 모델에 따라 9~14개국의 언어와 다양한 프로그래밍 언어를 지원한다. 삼성전자는 자체적으로 거대언어모델(LLM) 학습 안정화 기법을 개발해 적용하고, 자체 ‘토크나이저(Tokenizer)’를 설계해 지원하는 언어에 대한 효율성을 극대화했다.

^{* 토크나이저(Tokenizer): 글자, 이미지, 음성 등의 입력을 생성형 모델이 처리 할 수 있는 토큰으로 변환 및 분할하는 알고리즘으로, 데이터를 벡터 형태의 숫자 형식인 토큰으로 표현하는 방법이다.}

‘밸런스드’와 ‘슈프림’ 모델은 현재 공개되어 있는 대표적인 오픈소스 생성형 AI 모델들 대비 영어, 한국어 등 다양한 언어 답변 생성, 코딩 등 주요 지표에서 동등 이상의 성능을 제공한다. 시간당 처리 속도는 1.5~3배 이상으로 그만큼 AI의 답변 생성이 빨라 사용자의 대기시간이 줄어들고 효율적인 일처리가 가능하다.

▲ 삼성 가우스2(Samsung Gauss2) 이미지

‘삼성 가우스’, 사내 맞춤형 개발로 다양한 업무 및 제품 개발에 활용

자체 생성형 AI 모델의 장점은 필요한 목적과 응용분야에 맞춰 최고의 성능을 내도록 맞춤형 개발에 용이하다는 것이다. 실제로 ‘삼성 가우스’는 이런 맞춤형 개발의 장점을 살려 직원들의 다양한 업무에서 활용되고 있다.

‘코드아이(code.i)’는 사내 S/W 개발자를 지원하는 ‘삼성 가우스’ 모델의 코딩 어시스턴트 서비스이다. 최근에는 ‘삼성 가우스2’ 모델로 업그레이드되어 DX부문의 사업부 및 일부 해외 연구소에서 활용되고 있다.

‘코드아이’는 작년 12월 서비스 시작 시점 대비 현재 월별 사용량은 약 4배 이상 증가했고, 삼성전자 DX부문 전체 S/W 개발자의 약 60%가 사용하고 있다.

삼성 가우스 포탈(Samsung Gauss Portal)은 ‘삼성 가우스’의 대화형 AI 서비스로 ▲문서 요약 ▲번역 ▲메일 작성 등 DX부문 직원들의 다양한 사무 업무를 빠르고 효율적으로 처리할 수 있도록 지원하고 있다. 지난 4월에는 해외 법인으로 서비스가 확대되었다.

또 삼성전자는 올해 8월부터 ‘삼성 가우스’를 콜센터에 적용해 상담 내용을 자동 분류하고 요약하는 등 상담원의 업무를 보조하고 있다.

삼성전자는 향후 ‘삼성 가우스2’를 통해 ‘코드아이(code.i)’서비스의 지속적인 성능 개선, ‘삼성 가우스 포탈(Samsung Gauss Portal)’의 자연어 질의응답 성능 향상, 표와 차트의 이해, 이미지 생성 등 멀티모달 기능을 지원해 사내 생산성 향상에 기여할 계획이다.

또한 삼성전자는 ‘모두를 위한 AI(AI for All)’ 라는 AI 비전 아래, 사용자들이 더욱 편리하고 즐거운 일상을 누릴 수 있도록 전 제품 군에 AI 서비스를 제공할 예정이다. 향후 지식 그래프(Knowledge Graph) 기술과도 결합해 한층 강화된 개인화 서비스를 선보일 것으로 기대된다.

^{* 지식 그래프(Knowledge Graph): 사람이 지식을 기억 및 회상하는 방식과 유사하게 데이터를 저장, 처리하는 방식의 기술}

S/W 플랫폼, IoT, 헬스케어, 통신, 데이터 등 다양한 주제로 발표 진행

‘삼성 가우스2’ 발표에 이어, ‘삼성의 플랫폼에 대한 고객경험’을 주제로 ▲스마트싱스(SmartThings) 플랫폼 고객 경험 ▲소프트웨어 플랫폼 고객경험 향상에 대한 키노트가 이어졌다.

이후 ▲헬스케어의 미래와 삼성 헬스 에코시스템 전략 ▲생성형 AI를 통한 스마트싱스(SmartThings) 고객 VOC 경험 개선기 ▲code.i: 삼성의 AI 코딩 어시스턴트를 이해하다 ▲당신의 일상에 활력을 더하는 TV 기반 라이프스타일 콘텐츠 허브 소개 ▲AI 비전(Vision) 기술과 데이터 활용을 통한 삼성 가전 AI 솔루션 등 총 29개의 다양한 기술 세션이 이어졌다.

‘SDC24 Korea’에 대한 자세한 정보는 공식 홈페이지(https://www.sdc-korea.com)에서 확인할 수 있다.

▲ 21일 진행된 ‘삼성 개발자 콘퍼런스 코리아 2024’에서 삼성전자 DX부문 최고기술책임자(CTO) 겸 삼성리서치장 전경훈 사장이 환영사를 하고 있다.

▲ 21일 진행된 ‘삼성 개발자 콘퍼런스 코리아 2024’에서 삼성전자 삼성리서치 이주형 부사장이 ‘삼성 가우스2’를 소개하고 있다.