CatchCam은 NPU(Neural Processing Unit)를 내장한 온디바이스 AI 카메라입니다. Koobiss가 개발한 이 기술은 GPU 없이도 AI 추론을 실시간으로 수행할 수 있습니다.
그런데 많은 분들이 “NPU가 뭐예요?”라는 질문을 주십니다.
AI 카메라나 임베디드 디바이스를 다뤄보신 분이라면 한 번쯤 들어보셨을 단어이기도 하죠.
오늘은 CatchCam이 작은 크기에도 불구하고 실시간 AI 모델을 구동할 수 있는 이유, 바로 그 중심에 있는 NPU(Neural Processing Unit) 에 대해 자세히 설명드리겠습니다.
💡 CPU, GPU, NPU의 구조적 차이
| 항목 | 🧩 CPU | 🎮 GPU | 🤖 NPU |
|---|---|---|---|
| 목적 | 범용 연산 처리 | 대용량 병렬 연산 | AI 추론 전용 |
| 구조 | 소수의 코어 | 수천 개의 연산 유닛 | CNN 특화 연산 유닛 |
| 병렬성 | 멀티스레드 | 매우 강함 | YOLO/AI 최적화 |
| YOLO 속도 | 느림 (0.5~2초) | 빠름 (5~50ms) | 매우 빠름 (10~30ms) |
| 전력 | 높음 | 높음 | 매우 낮음 |
| 실시간성 | 어려움 | 가능 | 가능 |
| 장점 | 유연성, 범용성 | 빠른 학습/추론 | 저전력, 실시간 AI |
| 단점 | 속도 제한 | 전력, 발열 | 복잡한 학습 불가 |
| 예시 | PyTorch 테스트 | AI 학습용 서버 | Edge/IoT 기기 |
| 사용 예 | PC, 제어용 | 서버, 영상처리 | 스마트카메라, IoT |
⚙️ NPU는 어떻게 AI 연산을 빠르게 할까?
딥러닝 모델은 수많은 행렬 연산(Matrix Operation)으로 이루어져 있습니다.
이러한 연산은 반복적이지만 병렬 구조로 처리하면 훨씬 효율적이죠.
NPU는 바로 이 병렬 연산을 전용 하드웨어 레벨에서 수행합니다.
CatchCam에 탑재된 NPU는 1TOPS(초당 1조번 연산) 성능을 가지고 있습니다.
즉, 초당 1조 번의 연산이 가능한 전용 AI 연산 장치로, CPU나 GPU보다 훨씬 낮은 전력으로도 실시간 AI 추론이 가능합니다.
⚡ GPU와 NPU의 차이 — 같은 병렬 연산, 다른 목적
GPU는 원래 그래픽 처리용으로 만들어졌습니다.
수천 개의 코어가 동시에 연산을 수행하기 때문에 AI 연산에도 적합하지만, 가격이 높고 전력 소비가 커서 소형 임베디드 시스템에는 적합하지 않습니다.
반면 NPU는 AI 추론 전용으로 설계되어, 필요한 연산만 수행하도록 최적화되어 있습니다.
그래서 CatchCam처럼 작은 장치에서도 YOLO 같은 AI 모델을 실시간으로 구동할 수 있는 것이죠.
🔋 저전력, 실시간 — CatchCam의 핵심 기술
CatchCam은 단순한 카메라가 아닙니다.
AI 연산을 자체적으로 수행하는 온디바이스(On-Device) 비전 AI 카메라입니다.
서버나 클라우드에 데이터를 보내지 않고, 카메라 안에서 바로 분석을 수행합니다.
그 결과,
- 네트워크 지연이 없고
- 보안 위험이 줄어들며
- 전력 소비는 최소화됩니다.
이러한 구조 덕분에 전력 3~4W 수준에서도 실시간 객체 탐지, 사람 인식, 화재 감지 등의 AI 기능을 수행할 수 있습니다.
💻 라즈베리파이에서 AI를 구동할 때의 한계
많은 분들이 라즈베리파이(Raspberry Pi)로 AI 프로젝트를 진행하시지만, 기본 보드만으로는 딥러닝 연산 성능이 부족합니다.
NPU 모듈(예: Coral TPU, Movidius, Kneron 등)을 추가해야 실시간 처리가 가능해집니다.
그러나 이러한 NPU 모듈은 추가 비용이 높고, 보드와 통합하기 어렵기 때문에 가격 대비 효율이 떨어집니다.
이와 달리 CatchCam은 NPU가 내장되어 있어 별도의 추가 하드웨어 없이 완전한 AI 온디바이스 처리가 가능합니다.
🧩 CatchCam이 사용하는 NPU의 성능
CatchCam은 현재 1TOPS 성능의 NPU를 탑재하고 있으며, 보다 고성능의 3.6TOPS 버전 솔루션도 준비되어 있습니다.
이는 초당 3조 6천억 번의 연산이 가능하다는 의미로, 스마트 팩토리, 보안 감시, 사람 감지, 화재 인식 등 다양한 실시간 비전 AI 응용에 최적화되어 있습니다.
🚀 결론 — AI의 핵심은 연산 능력이다
AI 기술의 본질은 ‘데이터를 얼마나 빠르고 효율적으로 처리하느냐’입니다.
CatchCam은 고가의 서버나 GPU 없이도 소형 NPU의 강점을 최대한 활용하여 저전력·저비용·실시간 비전 AI를 실현합니다.
💬 “작지만 똑똑한 AI 카메라” —
CatchCam은 임베디드 NPU의 가능성을 실제로 구현한 대표적인 국산 솔루션입니다.
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