최근 스마트폰과 노트북을 살펴보면 ‘온디바이스 AI(On-device AI)’라는 표현을 자주 접하게 됩니다. 인공지능이라고 하면 인터넷을 통해 거대한 서버에 접속한 뒤 결과를 받아오는 모습을 떠올리기 쉽지만, 온디바이스 AI는 조금 다릅니다.
말 그대로 사용자가 가지고 있는 스마트폰이나 노트북 같은 기기 내부에서 인공지능 연산을 처리하는 기술을 의미합니다.
그렇다면 인터넷에 연결하지 않고도 인공지능이 어떻게 작동할 수 있는 걸까요?
온디바이스 AI란?
기존의 많은 인공지능 서비스는 사용자가 입력한 정보를 인터넷을 통해 데이터센터로 전송합니다. 서버에 있는 AI가 내용을 분석한 뒤 결과를 다시 스마트폰이나 컴퓨터로 보내주는 방식입니다.
반면 온디바이스 AI는 AI 모델 또는 필요한 기능의 일부가 기기 안에 저장되어 있습니다.
예를 들어 스마트폰에서 사진 속 사람이나 사물을 구분한다고 가정해보겠습니다.
기존 클라우드 방식이라면 사진을 서버로 전송하고 서버에서 분석한 결과를 받아올 수 있습니다. 온디바이스 방식에서는 스마트폰 자체가 사진을 분석할 수 있습니다.
즉,
사용자 입력 → 인터넷 서버 → AI 처리 → 결과 전송
이라는 과정 대신,
사용자 입력 → 내 기기에서 AI 처리 → 결과 표시
라는 훨씬 짧은 과정이 가능해지는 것입니다.
스마트폰에서 AI가 작동할 수 있는 이유
과거 스마트폰은 고성능 AI 모델을 실행하기에는 연산 능력이 부족했습니다.
하지만 최근에는 스마트폰에 CPU와 GPU뿐만 아니라 AI 연산에 특화된 신경망 처리 장치가 함께 사용되는 경우가 많아졌습니다.
AI가 사진을 분석하거나 음성을 인식하고 문장을 처리하려면 수많은 계산이 필요합니다. 이러한 계산을 효율적으로 처리하도록 만들어진 하드웨어가 발전하면서 스마트폰에서도 다양한 AI 기능을 실행할 수 있게 된 것입니다.
여기에 또 하나 중요한 기술이 있습니다.
바로 AI 모델 경량화입니다.
대규모 AI 모델을 그대로 스마트폰에 넣으면 저장공간과 메모리, 전력 소비 문제가 발생할 수 있습니다. 그래서 필요한 기능을 유지하면서 모델의 크기와 계산량을 줄이는 최적화 기술이 함께 사용됩니다.
쉽게 표현하면 거대한 인공지능을 그대로 스마트폰에 넣는 것이 아니라, 기기 환경에 맞게 효율적으로 작동하도록 만든 AI를 사용하는 것입니다.
인터넷이 없어도 사용할 수 있다는 장점
온디바이스 AI의 가장 이해하기 쉬운 장점은 인터넷 연결에 대한 의존도를 낮출 수 있다는 것입니다.
AI 기능이 기기 내부에서 처리된다면 통신 상태가 좋지 않은 장소에서도 일부 기능을 사용할 수 있습니다.
예를 들어 기기의 지원 여부에 따라 음성 인식, 사진 분석, 이미지 분류, 텍스트 처리 등의 기능이 로컬에서 작동할 수 있습니다.
처리 과정도 빨라질 수 있습니다.
서버에 데이터를 보내고 결과를 기다리는 통신 과정이 줄어들기 때문에 기능에 따라 사용자의 명령에 더 빠르게 반응할 수 있습니다.
개인정보 보호에도 도움이 될까?
온디바이스 AI가 주목받는 또 다른 이유는 개인정보 보호입니다.
클라우드 AI는 서비스를 제공하기 위해 사용자의 데이터를 외부 서버에서 처리해야 하는 경우가 있습니다. 반면 기기에서 연산이 끝나는 기능이라면 해당 데이터를 외부 서버로 보내지 않고 처리할 수 있습니다.
사진이나 음성, 개인적인 데이터처럼 외부 전송에 민감할 수 있는 정보를 다루는 기능에서는 상당히 중요한 특징입니다.
다만 ‘온디바이스 AI 기능이 있는 기기라면 모든 AI 처리가 스마트폰에서 이루어진다’고 생각해서는 안 됩니다.
기능과 서비스에 따라 일부 작업은 기기에서 처리하고, 더 복잡한 작업은 클라우드 서버를 이용하는 하이브리드 방식을 사용할 수도 있습니다.
온디바이스 AI에도 한계는 있다
장점만 있는 것은 아닙니다.
스마트폰이나 노트북은 대규모 데이터센터와 비교하면 사용할 수 있는 연산 능력과 메모리, 전력이 제한적입니다.
따라서 매우 크고 복잡한 AI 모델이나 방대한 계산이 필요한 작업은 클라우드 방식이 더 적합할 수 있습니다.
기기 성능에 따라서도 사용할 수 있는 AI 기능에 차이가 생길 수 있습니다. 최신 기기에서는 사용할 수 있는 기능이 이전 기기에서는 지원되지 않는 경우가 발생하는 이유 중 하나입니다.
결국 앞으로의 AI는 온디바이스와 클라우드 가운데 하나만 사용하는 방향보다는 상황에 따라 두 방식을 적절히 활용하는 형태로 발전할 가능성이 큽니다.
온디바이스 AI가 중요한 이유
온디바이스 AI는 단순히 ‘인터넷 없이 사용하는 AI’를 의미하는 것에서 끝나지 않습니다.
AI가 데이터센터 안에서만 작동하는 기술에서 벗어나 우리가 매일 사용하는 스마트폰, 노트북, 자동차, 가전제품 등으로 들어오기 시작했다는 데 의미가 있습니다.
사진을 정리하고, 음성을 알아듣고, 필요한 정보를 찾아주며, 사용자의 행동에 맞춰 기능을 제공하는 과정이 점점 기기 내부에서 이루어질 수 있습니다.
앞으로 스마트폰을 선택할 때도 카메라 화소나 저장공간뿐 아니라 어떤 온디바이스 AI 기능을 지원하는지가 중요한 기준 가운데 하나가 될 수 있습니다.
온디바이스 AI라는 단어가 조금 어렵게 느껴진다면 이렇게 기억하면 쉽습니다.
“인터넷 서버에 모든 일을 맡기는 것이 아니라, 내 스마트폰이나 컴퓨터가 직접 인공지능을 실행하는 기술.”
이것이 온디바이스 AI의 핵심입니다.