'AI 반도체' 개발…SK하이닉스·과기대 등 모였다

10년간 2475억 투입…서버·모바일·에지·공통 4대 분야 AI반도체 개발

미래 반도체 시장을 좌우할 핵심기술인 ‘AI(인공지능) 반도체’ 개발을 위해 국내 대·중소기업, 정부출연연구기관(출연연), 대학이 뭉쳤다. 정부는 AI 생태계의 핵심인 ‘AI 반도체’ 개발을 위해 향후 10년간 총 2475억원을 투자한다.

과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 ‘AI 반도체 1등 국가’ 도약을 위해 ‘차세대 지능형반도체 기술개발 사업’의 ‘AI 반도체 설계’ 분야 13개 신규과제를 이끌 수행기관 선정을 완료하고, 본격적인 기술개발에 착수한다고 23일 밝혔다.

과기정통부에 따르면 이번 사업에는 4개의 산·학·연 컨소시엄, 총 28개 수행기관을 선정됐다. 특히 SK텔레콤과 SK하이닉스 등 대기업을 포함한 16개 기업과 10개 대학, 2개 출연연이 사업에 참여했다. 과기부는 이번 사업에 올해 288억원을 투입하고, 향후 10년간 총 2475억원을 지원할 계획이다.

특히 올해는 ‘서버·모바일·엣지·공통’ 분야에서 높은 연산성능과 전력효율을 갖는 AI 반도체(NPU·신경망처리장치) 10개를 상용화하는 목표로 개발에 들아간다. NPU는 인간 뇌의 신경망을 모방해 대규모 연산을 동시에 처리할 수 있는 AI 프로세서를 말한다.

과기정통부 측은 “이번 사업은 기술 공유·연계와 연구성과 결집을 위해 기존 개별과제 방식과는 다르게 각 세부과제를 통합해 산·학·연 컨소시엄 형태로 추진하게 됐다”고 설명했다.

분야별로 보면 먼저 ‘서버’ 분야는 SK텔레콤이 총괄하고 퓨리오사AI, 서울대, SK하이닉스 등 15개 기관이 참여한 ‘SK텔레콤 컨소시엄’이 사업을 이끈다. 이 컨소시엄은 최대 8년간 총 708억원을 투입해 클라우드 데이터센터 등 고성능 서버에 활용 가능한 AI 반도체와 인터페이스를 개발한다.

특히 각 세부과제에서 개발된 NPU와 인터페이스를 통합해 2페타플롭스(PFlops·초당 1000조 회 연산)급 이상의 연산성능을 갖는 서버(모듈)를 개발하고, 이를 SK텔레콤 클라우드 데이터센터 등에 적용한다. 또 초고속 인터페이스 개발 결과물의 국제 표준화를 추진하고 SK하이닉스의 차세대 메모리 컨트롤러 등에 적용할 계획이다.


‘모바일’ 분야에서는 반도체 개발 전문업체인 텔레칩스가 총괄하고, 한국전자통신연구원(ETRI), 네패스, 이화여대 등 11개 기관이 참여한 ‘텔레칩스 컨소시엄’이 사업을 한다. 이 컨소시엄은 5년간 총 460억원을 투입해 자율주행차·드론(무인기) 등 모바일 기기에 활용 가능한 AI 반도체(NPU)를 개발한다.

특히 각 세부과제에서 개발된 NPU를 통합해 텔레칩스의 차량용 반도체 제품 등에 적용하고, 이를 통해 시장 수요가 높은 운전자보조시스템(ADAS) 등 자율주행차용 반도체 시장 등에 진출할 계획이다.

‘엣지’ 분야는 넥스트칩 총괄 아래 한국전자통신연구원(ETRI), 오픈엣지, 딥엑스, 세미파이브, KETI 등 17개 기관이 참여한 ‘넥스트칩 컨소시엄’이 뽑혔다. 이 컨소시엄은 5년간 총 419억원을 투입해 영상보안·음향기기·생체인증보안기기 등 사물인터넷(IoT) 기기에 활용 가능한 AI 반도체(NPU)를 개발한다. 특히 이번 사업을 통해 개발한 결과물을 넥스트칩의 폐쇄회로TV(CCTV), 블랙박스 등 영상보안 장치와 옥타코의 생체인증 보안기기 등에 적용할 계획이다.

‘공통’ 분야는 ETRI와 카이스트가 5년간 총 52억6000만원을 투입해 1mW급의 매우 낮은 전력과 높은 전력효율을 갖는 신개념 PIM( Processing-In-Memory) 반도체 기술 개발에 도전한다.PIM은 CPU(중앙처리장치) 중심의 컴퓨팅을 뇌 구조와 같은 메모리 중심 컴퓨팅으로 바꾸는 반도체다. 이는 현재의 메모리-프로세서의 속도 효율 저하, 전력증가 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

최기영 과기정통부 장관은 “이번 사업으로 국내 내로라하는 AI 반도체 설계 기관들의 관심과 참여 의지를 확인할 수 있었다”며 “앞으로 기존 연구개발 성과를 민간에 확대하고, 민·관 역량을 결집해 세계시장에 도전하겠다”고 말했다.