[e경제뉴스 이춘영 기자] ‘D램 다음은 AI반도체’
정부가 2030년까지 AI 반도체를 ‘제2의 D램’으로 육성할 방침이다. 반도체 중에서도 AI반도체를 차세대 성장 동력으로 삼겠다는 의지다.
10년 뒤 ▲AI 반도체 시장 점유율을 20%까지 높이고 ▲혁신기업 20개 ▲고급인재 3000명을 양성하기 위한 2대 추진전략과 6대 실행과제를 마련해 내놓았다.
정부는 12일 경기 성남 판교소재 시스템반도체 설계지원센터에서 정세균 국무총리 주재로 ‘제13회 과학기술관계장관회의’를 열고 이같은 내용의 ‘AI반도체 산업 발전전략’을 관계부처 합동으로 발표했다.
AI 반도체는 첨단 시스템반도체의 하나로 학습·추론 등 AI 서비스 구현에 필요한 대규모 연산을 높은 성능과 전력효율로 실행하는 반도체를 말한다.
AI·데이터 생태계의 핵심기반이자 차세대 성장동력으로 전세계 각국과 기업이 치열한 기술개발 경쟁을 벌이고 있지만 아직 지배적 강자가 없는 초기단계이므로 범 정부적 차원에서 민간 기업과 힘을 합해 치고나가겠다는 것이다.
이번에 발표한 AI 반도체 산업 발전전략은 정부가 지난해 12월 발표한 AI 반도체 개발 전략(AI 국가전략)의 구체적인 목표와 실행방안을 담았다.
AI 반도체는 서버, 모바일, 자동차, 가전 등 다양한 산업분야와 융합하여 새로운 시장을 창출할 것으로 기대된다. 글로벌 시장은 2030년까지 6배 성장해 총 1179억 달러에 이를 것으로 정부는 전망했다.
정부는 1단계롤 과기정통부 주도 ‘AI 반도체 플래그십(선도) 프로젝트’로 기술 리더십을 확보하기로 했다.
2024년까지 글로벌 제품과 경쟁할 수 있는 혁신적 NPU(신경망처리장치)를 독자 개발하고 2029년까지 신소자와 미세공정을 개발하는 것이 골자다.
현재 19.5 TFLOPS(테라플롭스, 1초당 1조번 부동소수점 연산)에 전력소모는 400W수준인 NPU를 200 TFLOPS, 60W로 개선하고, 미세공정의 경우 현재 14nm(나노미터)를 3nm까지 줄이겠다는 것이다. 이를 토대로 2029년까지 NPU를 넘어서는 3세대 ‘뉴로모픽 AI반도체’ 기술개발에 도전한다.
이는 신소자와 신설계로 집적도, 전력효율을 획기적으로 향상한 프로세서인데 1PFLOPS(페타플롭스, 1초당 1000조번의 연산성능)와 1mW(마이크로와트) 초저전력 소모가 목표다. AI반도체 분야 ‘퍼스트 무버’(선도자)가 되겠다는 의지다.
세계 1위 메모리 반도체 역량을 활용해 메모리와 연산을 통합한 신개념의 PIM(Processing In Memory) 반도체 기술개발에도 나선다.
PIM은 AI 연산을 위해 프로세서와 메모리 반도체간 데이터를 주고받는 과정에서 발생하는 병목현상이나 전력소모를 최소화하기 위해 프로세서와 메모리반도체를 통합하는 기술로 초고성능, 저전력 AI반도체 개발이 가능한 구조다.
정부는 내년부터 2024년까지 선도사업과 이후 2029년까지 PIM 인공지능 반도체 예타사업을 추진키로 했다.
실증을 위해 민관의 데이터센터 AI 인프라에 AI반도체가 시범도입된다.
광주 AI클러스터 데이터센터를 시작으로 2023년 구축할 국가초고성능컴퓨팅센터의 슈퍼컴 6호기에 서버용 NPU를 시범 도입하고 2022년까지 AI반도체가 탑재된 고성능 AI 서버를 자립화한다는 것이다.
특히 민·관 공동투자, 선도대학 육성으로 ’30년 고급인재 3000명을 양성할 계획이다. 기업·정부가 1대 1 투자하는 AI 반도체 아카데미 사업을 신설하고, 석·박사급 설계인력을 집중양성하는 선도대학을 육성한다.
AI 반도체 실습 인프라 및 재직자·학부생 대상 교육 프로그램 강화, AI 반도체 설계 경연 등을 통해 인력저변도 확대한다.
이와함께 정부는 1사1Chip 프로젝트를 통해 2030년까지 수요 맞춤형 AI칩 50개를 출시하겠다는 목표도 세웠다. ‘디지털 뉴딜 프로젝트’ 및 지능형 IoT 디바이스 개발 등 D.N.A 서비스 혁신과 연계하여 선도적인 AI 반도체 시장을 창출한다.
기업간 연대·협력으로 AI 반도체 설계 역량 강화 및 공정혁신밸리도 조성한다. 세계 최고의 파운드리 경쟁력을 위해 AI 반도체 공정혁신 밸리를 조성하고, 첨단 공정장비·소재 기술을 개발할 방침이다.