"10년내 AI 반도체 세계시장 점유율 20% 목표"
AI 혁신기업 20개, 고급인재 3000명 양성 계획
정부가 인공지능(AI) 시대를 맞아 급부상하고 있는 AI 반도체 육성에 본격적으로 뛰어들었다. 이미 2년전부터 미국, 중국, 일본 등에서 민·관·학 협력으로 대규모 투자를 진행 중인 가운데 정부는 삼성전자, SK하이닉스 등 국내 기업들이 일궈낸 '메모리 반도체 성공신화'를 AI 분야에서 10년내 실현하겠다는 포부를 밝혔다.
12일 과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 'AI 반도체 선도국가 도약으로 AI·종합반도체 강국 실현'을 비전으로 오는 2030년까지 AI 반도체 부문 세계 시장 점유율 20%, 혁신기업 20개, 고급인재 3000명 양성을 위한 2대 추진 전략과 6대 실행과제를 마련했다고 밝혔다. 올해부터 향후 10년간 1조원이 넘는 예산을 투입한다.
◇전 세계 IT 공룡이 뛰어든 AI 반도체… "4차산업혁명 기폭제"
AI 반도체란 말그대로 AI 연산을 실행하는데 특화된 시스템 반도체를 말한다. 통상 연산 기능을 담당하는 프로세서는 크게 네 가지 종류로 나뉘는데 기존 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU)를 비롯해 AI 고속연산에 특화된 신경망처리장치(NPU), 신소자를 활용해 AI 연산 코어의 집적도와 전력효율성을 높인 뉴로모픽 칩 등으로 나뉜다.
인텔, 엔비디아, 퀄컴 등 세계적인 시스템 반도체 기업들의 경우 이미 10여년전부터 서버, 모바일, IoT(사물인터넷) 등 다양한 분야에 적용될 수 있는 AI 특화 반도체를 개발하기 시작했으며, 지금은 반도체 기업뿐 아니라 구글, 아마존, 마이크로소프트(MS) 등도 자체 플랫폼이 가장 잘맞는 AI 반도체 기술을 연구해 성과를 내기 시작했다.
특히 모바일 시장에서 삼성전자의 라이벌인 애플의 경우 모바일 기기의 AI 성능을 높이기 위해 스마트폰의 두뇌에 해당하는 모바일 SoC(시스템온칩) 내부에 AI에 특화된 뉴럴엔진 코어의 성능을 향상하는데 집중해왔으며 이같은 노력의 결과는 올해 출시될 신형 아이폰에 집약될 것으로 관측된다.
세계 최대의 메모리 기업인 삼성전자 역시 물밑에서 메모리에 편중된 기술 경쟁력을 혁신하기 위해 다양한 프로젝트를 진행하고 있다. 특히 PIM(Processing-In-Memory)으로 알려진 기술에 집중하고 있는데, 이 기술은 PC, 서버, 모바일 기기 등의 두뇌격인 CPU의 역할을 메모리 반도체가 일부 대신하는 기술이다. 빠른 데이터 수집과 처리가 관건인 AI 분야에서도 다양하게 활용될 수 있다.
◇정부 "데이터댐 인프라에 AI 반도체 시범·도입 실증"
핵심은 민관 협력이다. 미국의 경우 이미 지난 2018년부터 정부가 미래 반도체 기술인 뉴로모픽, PIM 등에 투자를 진행해왔으며 중국도 같은해 'AI 융합 프로젝트'를 통해 자국내 반도체 수요의 70%를 자급한다는 계획을 발표했다. 일본 정부도 '고효율·고속 AI 칩 프로젝트'를 통해 정부 산하 연구기관, 학계, 기업의 협업이 진행 중이다.
우리 정부도 민관 협력을 가속화하기로 하고 이를 위한 컨트롤타워로 'AI 반도체 산업 전략회의'를 결성했다. 공동 위원장으로는 최기영 과기정통부 장관, 성윤모 산업통상자원부 장관이 선임됐다. 두 위원장은 시스템반도체 융합얼라이언스, 지능형반도체 포럼 등 두 개의 조직을 운영해 민관 협력이 원활하게 이뤄지도록 조율할 계획이다.
정부는 세계 시장에서 경쟁할 수 있는 서버, 모바일, 엣지 분야의 NPU, 미래 신소자, 미세공정·장비 개발을 목표로 내걸었다. 내년에는 완전자율주행(레벨4) 자동차에 탑재될 수 있는 고성능 NPU 개발을 추진한다는 방침이다. 삼성전자가 내부적으로 연구개발해온 PIM에도 투자해 오는 2024년까지 초기 시장을 선점한다는 목표를 내걸었다.
문재인 정부의 디지털 뉴딜과도 보조를 맞춰 AI 반도체를 '광주 AI 클러스터' 등 민간, 공공 분야 클라우드 데이터센터에 시범 도입하고 검증한다는 계획도 내놨다. 순조롭게 실증이 이뤄질 경우 오는 2022년까지 국산 AI 반도체가 탑재된 고성능 AI 서버를 자립화한다는 계획이다.
민관이 공동으로 투자해 오는 10년간 AI 반도체에 특화한 고급인재 3000명을 양성한다는 목표도 밝혔다. 기업, 정부가 1:1 투자하는 AI 반도체 아카데미 사업을 신설하고, 석·박사급 설계인력을 집중적으로 양성하는 선도대학도 올해부터 본격적으로 육성하기로 했다.
최기영 장관은 "AI 반도체는 향후 AI 시대를 위한 데이터댐 등 디지털 뉴딜의 핵심 인프라이며 우리의 강점을 바탕으로 민간과 정부가 협력한다면 세계 최고 수준으로 발전할 수 있는 유력 분야"라며 "대형 R&D, 인재양성, 디지털 뉴딜과 연계를 통해 세계 AI 반도체 선도국가가 되도록 하겠다"고 밝혔다.