GPU 대체할 AI반도체 개발에 8000억 투자하는 정부

과학기술정보통신부(이하 과기부)가 2023년도 K클라우드 사업을 본격적으로 추진한다. 지난 해 12월 발표한 ‘국산 인공지능(AI) 반도체를 활용한 K-클라우드 추진방안’의 일환이다.

과기부와 정보통신산업진흥원(NIPA), 한국정보화진흥원(NIA)은 17일 판교 글로벌R&D센터에서 K클라우드 통합설명회를 개최해 AI반도체 경쟁력을 강화하고 국내 클라우드 산업을 활성화하기 위한 사업에 대해 구체적으로 설명하는 시간을 가졌다.

K클라우드 프로젝트는 국산 AI반도체를 개발하고 이를 국내 데이터센터에 적용해 클라우드 경쟁력을 강화하겠다는 목적으로 시작됐다. 정부는 2023년부터 2030년까지 총 8262억원을 투자할 예정이다.

그 중에서도 정부가 AI반도체 관련해서 진행하는 프로젝트는 크게 세 가지로, ▲AI반도체 팜(Farm) 구축 및 실증 ▲AI반도체 시험검증 환경조성 ▲AI반도체 응용실증지원이다. 각 기관은 세 사업을 통해 고성능 연산이 가능한 국산 AI반도체 초기 시장 기반을 다지고 칩 개발 레퍼런스를 마련해 응용서비스를 다변화할 방침이다. 더 나아가 개발한 반도체를 서버팜 등에 적용해 실증을 진행하고, AI 기술 고도화에 나설 계획이다.

과기부에서 AI반도체 사업을 담당하고 있는 윤두희 과장은 “현재 AI 처리의 대부분은 그래픽처리장치(GPU)가 담당하고 있는데, 전력 소모가 너무 많고 비용도 많이 들어 지속가능성이 없다는 평가를 받고 있다”며 “초거대AI를 구현하기 위해서는 하드웨어 혁신이 필요한데, 우리 정부도 고성능・저전력으로 구동할 수 있는 AI반도체를 개발해 클라우드에 적용시켜 경쟁력을 확보할 필요가 있다는 판단 하에 이 같은 프로젝트를 진행하게 됐다”고 말했다.

이번 프로젝트로 정부는 총 10페타플롭스(PF, 컴퓨터 성능 단위로 1초당 1000조번의 수학 연산처리를 지칭함) 이상의 초저전력 국산 AI반도체를 기반으로 한 데이터센터 구축을 위해 관련 기반시설과 운영을 제공한다.

AI반도체 팜(Farm) 구축 및 실증 사업 참가 기업은 데이터센터 구축과 추후 구동 과정에서 나는 성과에 따른 서비스 비용 절감 혜택을 받는다. 정부 측에서 제공하는 ▲상면 임대 ▲네트워크・보안솔루션 ▲전력공금 ▲항온・항습 등 기반시설도 활용할 수 있다. 컴파일러와 클라우드 미들웨어, 클라우드 소프트웨어 등 AI반도체 팜 구성에 필요한 솔루션을 패키지 형태로 지원받는다. 마지막으로 다양한 상황별로 실증 테스트도 진행할 수도 있다.

AI반도체 시험검증 환경 조성은 광주 AI 특화 데이터센터를 중심으로 이뤄진다. 정부는 이 지역에 10PF 이상의 AI반도체 서버팜을 구축하고자 ▲서버 ▲스토리지 ▲네트워크 장비 등을 도입할 계획이다. 여기에 대용량, 고성능 연산과 다양한 서비스가 가능한 클라우드 센터도 구축한다.

AI반도체 팜(Farm) 구축 및 실증 프로그램에 참가하고자 하는 기업은 ▲안전・관제 ▲교육・메타버스 ▲보건・의료 국방 부문 중 2개 이상에 해당하는 사업을 진행하고 있어야 한다. 또한 AI반도체 적용을 통한 총소유비용(TCO) 절감 목표를 제시해야 한다.

AI반도체 응용실증지원 사업에는 AI반도체 관련 기술과 실증 역량이 있는 기업, 기관 등이 참가한다. 참가자는 AI반도체를 기반의 시제품 서버 등 실증 과제 6개를 2년 간 진행한다. 이로써 정부는 AI반도체가 미래산업의 기회요인인 만큼 AI반도체 원천기술을 조기 확보하고, 관련 기술 확산 등을 위해 국내 기업의 자체 개발을 유도할 계획이다.

AI반도체 응용실증지원 사업 신청은 서버용 칩과 엣지용 칩으로 구분해서 지원할 수 있으며, 공모신청시점 기준 제품을 보유하고 있어야 한다. 만약 칩을 보유하지 않고 있을 경우 2023년 내 반도체 공이 가능하다는 딜리버리 검증 증빙도 제시해야 한다.

윤두희 과장은 “지금 단계에서 AI반도체와 클라우드에 대한 적극적인 투자가 이뤄지지 않으면 글로벌 경쟁에서 뒤쳐질 수 있기 때문에, 성공 레퍼런스를 만들 수 있도록 지원을 아끼지 않아야 한다”며 “과하다 싶을 수 있을 정도로 많은 50개의 AI 개발 서비스를 만들고자 하고, 좋은 성공 레퍼런스를 만들어 기존 GPU 기반으로 구동되던 기술을 국산 AI반도체로 대체해 나가겠다”고 말했다.

시장조사업체 가트너에 따르면, AI반도체 시장 규모는 연평균성장률(CAGR) 16%를 보여 2021년 347억달러(약 45조753억원)에서 2026년 861억달러(약 111조8439억원)로 성장할 전망이다. 이는 현재 메모리 시장의 절반 정도보다 더 큰 규모다.

글. 바이라인네트워크
<배유미 기자>youme@byline.network