정부 지원 ‘AI 반도체 개발’ 누가 주도하나?

과학기술정보통신부가 인공지능(AI) 반도체 개발을 위한 기관 선정을 완료했다고 23일 밝혔다. 서버·모바일·엣지·공통 4대 분야에서 SK텔레콤, 텔레칩스, 넥스트칩, 한국전자통신연구원(ETRI)이 개별 컨소시엄을 만들어 연구를 이끈다. 각 분야 세계 최고 수준 기술력과 독자 AI 반도체 플랫폼을 확보하는 것이 목표다.

계획에 따르면 이번 사업은 기존보다 연산 성능과 전력 효율을 높인, 학습과 추론이 가능한 서버용칩 등을 개발하는 데 초점을 둔다. 올해 신규과제는 분야별 기술 공유·연계와 연구성과의 결집을 위해 각 세부과제를 통합한 산·학·연 컨소시엄 형태로 개발하도록 기획했다.

국내 AI 반도체 분야의 산·학·연 45개 전문기관이 지원했고, 전문가 평가를 통해 분야별 총 4개 컨소시엄 28개 수행기관이 선정됐다. 선정된 기관에는 대기업과 중소기업, 스타트업을 비롯해 대학과 출연연 등이 포함됐다. 이중, SK텔레콤과 텔레칩스, 넥스트칩(설계전문)이 서버·모바일·엣지 분야 컨소시엄 총괄기관으로 참여해 통합칩의 제작과 실증에 핵심 역할을 할 계획이다.

 

과기정통부는 올해 해당 사업에 288억원을 배정했다. 이를 포함해 앞으로 10년간 총 2475원이 AI 반도체 칩을 만드는데 들어간다. 올해 신규 과제에서는 서버·모바일·엣지·공통 분야에서 높은 연산성능과 전력효율을 갖는 여러 AI 반도체(NPU: 신경망 처리 장치, 인간 뇌의 신경망을 모방해 대규모 연산을 동시에 처리할 수 있게 한 AI 프로레서) 10개 상용화를 목표로 개발한다.

아울러 초고속 인터페이스와 소프트웨어를 통합 개발해 AI 반도체 플랫폼 기술을 확보한다는 계획이다.

■서버

SK텔레콤과 퓨리오사AI, 오픈엣지, 서울대, SK하이닉스 등 15개 기관이 참여한 컨소시엄이 최대 8년간 총 708억원을 투입해 클라우드 데이터센터 등 고성능 서버에 활용가능한 NPU와 인터페이스를 개발한다.

컨소시엄은 앞으로 각 세부과제에서 개발한 NPU와 인터페이스를 통합해 2페타플롭스(PFLOPS)급 이상의 성능을 갖는 서버를 개바라고, 이를 SK텔레콤 클라우드 데이터센터 등에 적용한다. 세계 시장 진출에 대한 기대도 있다.

초고속 인터페이스 개발 결과물의 국제 표준화를 추진하며, SK하이닉스의 차세대 메모리 콘트롤러 등에 적용한다는 계획도 세웠다.

2025년부터 2029년 사이에는 2단계 후속과제를 통해 ‘소자 분야’에서 추진 중인 저전력 신소자 개발 결과물과 설계기술을 융합해 1PFLOPS급 AI반도체를 개발할 예정이다.

■모바일

텔레칩스, ETRI, 네패스, 이화여대, 한양대 등 11개 기관이 참여한 컨소시엄이 5년간 총 460억원을 투입하여 자율주행차·드론 등 모바일 기기에 활용 가능한 NPU를 개발한다.

각 세부과제에서 개발한 NPU를 통합해 텔레칩스의 차량용 반도체 제품 등에 적용할 계획이다. 이를 통해 시장 수요가 높은 운전자보조시스템(ADAS) 등 자율주행차용 반도체 시장 등에 진출한다.

■엣지

넥스트칩, ETRI, 오픈엣지, 딥엑스, 세미파이브, KETI 등 17개 기관이 참여한 컨소시엄이 5년간 총 419억원을 투입해 영상보안·음향기기·생체인증보안기기 등 사물인터넷(IoT) 디바이스에 활용 가능한 NPU를 개발한다.

개발된 결과물을 넥스트칩의 영상보안 장치(CCTV, 블랙박스 등)와 옥타코의 생체인증 보안기기 등에 적용할 계획이다.

■공통

ETRI와 카이스트가 5년간 총 52억6000만원을 투입해 차세대 메모리(MRAM)와 AI 프로세서(NPU)를 통합시켜 매우 낮은 전력(1mW급)과 높은 전력효율을 갖는 신개념 PIM(Processing-In-Memory) 반도체 기술 개발에 도전한다. PIM이란 CPU 중심 컴퓨팅을 뇌 구조와 같은 메모리 중심 컴퓨팅으로 바꾸는 반도체를 말한다. 현재의 메모리-프로세서의 속도효율 저하, 전력증가 등의 문제를 해결해줄 것이란 기대를 받고 있다.

과기정통부는 사업부와 함께 올 상반기 내 출범시킬 예정인 ‘범부처 사업단’을 통해 과제별 성과관리, 사업화 등을 체계적으로 집중 관리할 계획이라고 밝혔다. 글로벌 시장 동향을 고려하여 조기에 제품화가 가능하도록 유연한 목표관리를 추진한다는 계획이다.

급변하는 AI 반도체 기술 변화 추세를 고려해 매년 전문가가 참여하는 연차평가를 통해 세부 과제별 성능 목표를 재점검하고, 충분한 시장 경쟁력을 갖는 제품이 개발 될 수 있도록 목표 조정(Moving Target)을 해 나갈 것이라고 설명했다.

최기영 과기정통부 장관은 “이번 사업은 소자, 설계, 장비·공정 기술 등 산업부와 공동으로 준비한 예타 사업의 일환으로, 국내의 내로라하는 AI 반도체 설계 기관들의 관심과 참여의지를 확인할 수 있었다”며 “앞으로, 기존의 연구개발 성과를 민간에 확대하고, 민·관의 역량을 결집해 세계시장에 도전할 것이며, 차세대 PIM 기술 등 민간의 기술혁신을 뒷받침 해나갈 계획이다”이라고 말했다.

글. 바이라인네트워크
<남혜현 기자> smilla@byline.network