정부가 2030년까지 국내 데이터센터 시장의 국산 AI반도체 점유율을 80%까지 확대하고, 국내 AI반도체 기술 수준을 세계 최고 수준으로 향상시키겠다고 밝혔다.

과학기술정보통신부는 12일 경기창조경제혁신센터에서 개최한 ‘인공지능 반도체 최고위 전략대화’에서 이와 같은 내용의 ‘국산 인공지능 반도체를 활용한 K-클라우드 추진방안’을 발표했다.

이번 방안에서는 세계 최고 수준의 초고속·저전력 국산 AI반도체 개발을 위해 기존 AI반도체 사업을 종합·체계화해 내년부터 2030년까지 총 8262억원을 투자하는 고도화 로드맵을 마련했다.

초고속·저전력 국산 AI반도체를 데이터센터에 적용해 국내 클라우드 경쟁력을 강화하고, 국민들에게 향상된 AI 및 클라우드 서비스를 제공할 계획이다.

이번 추진방안은 지난 9월 윤석열 대통령의 뉴욕 구상 발표 이후 수립된 ‘대한민국 디지털 전략’을 이행하기 위해 마련됐다.

◆ 국산 AI반도체 3단계 고도화 및 세계 최고 수준 기술확보

먼저 1단계(2023∼2025)로 국산 NPU(Neural Processing Unit, 기저학습 등 인공지능 알고리즘에 최적화된 고성능·저전력 프로세서)를 지속적으로 고도화하고 데이터센터에 적용해 성공 레퍼런스 확보 및 초기 시장 창출을 지원한다.

2단계(2026∼2028)에서는 DRAM 기반 상용 PIM(Processing in Memory, 메모리에 프로세서 기능을 추가하여 고성능·저전력 구현)과 국산 NPU를 접합해 글로벌 수준의 연산 성능을 저전력으로 구현(DRAM 기반 PIM)한다.

이어 3단계(2029∼2030)에는 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory)를 활용, 아날로그 MAC(Multiply Accumulate, 기저학습 등의 인공지능 추론과 학습과정에서 필요한 고속의 곱셈 누적 연산을 수행하는 계산기) 연산 기반의 NPU·PIM을 개발해 극저전력화를 달성한다

[자료=과학기술정보통신부 제공]

◆ SW 예타사업 추진

국산 AI반도체를 데이터센터에 적용하기 위한 SW 예타사업을 추진한다.

기존 AI반도체 사업들은 프로세서(HW) 개발을 목표로 진행하고 있어 NPU·PIM 등 단계별로 고도화한 국산 AI반도체를 데이터센터에 적용하기 위해서는 추가적인 SW 개발이 필요하기 때문이다.

이에 신규 예타사업을 추진해 국산 AI반도체에서 딥러닝 등 AI 알고리즘을 초고속·극저전력으로 실행하는 컴파일러, 라이브러리, AI모델 자동 병렬화 기술 등과 이를 상용 클라우드에 적용하기 위한 가상머신(VM) 및 컨테이너, 가상 서버 클러스터 기술 등을 개발할 계획이다.

◆ 국산 AI반도체 데이터센터 적용 및 AI·클라우드 서비스 제공

AI반도체 고도화 단계별로 이를 데이터센터에 적용하고 클라우드 기반 AI서비스까지 제공하는 실증사업을 함께 추진한다.

내년부터 시작하는 1단계 실증사업으로는 국산 NPU 데이터센터 구축사업과 기존의 AI·클라우드 서비스 개발 사업을 연계해 내년에 428억원(안), 2025년까지 3년 동안 1000억 원(잠정)을 투자한다.

또 실증사업에서의 AI·클라우드 서비스는 우선 사회·경제적 파급력과 수요가 높은 안전·보건·교육·국방 등 4개 분야를 중심으로 추진한다.

이를 바탕으로 성장 가능성이 높은 서버형 AI반도체와 엣지형 AI반도체 등의 주요 분야까지 확대할 계획이다.

◆ 산·학·연 협력 강화 위한 추진체계 마련

‘K-클라우드’ 추진을 위한 민·관 협업 창구 마련 및 주요 과제 발굴을 위해 국산 AI반도체 기반의 K-클라우드 얼라이언스를 구성한다.

또 AI반도체 기업과 대학이 협력해 교육과정을 개발하는 ‘AI반도체 대학원’을 신설하고, 현장에서 요구되는 설계역량을 갖춘 최고급 인재를 양성한다.

2·3단계 PIM 고도화·실증을 위한 메모리 반도체 대기업과 산·학·연 간 기술 연계 등을 위해 ‘PIM HUB(설계연구센터, KAIST)’의 역할을 강화한다.

아울러 AI반도체·클라우드·AI 등 관련 분야 협업 강화를 위해 연구개발 지원기관인 한국전자통신연구원(ETRI)과 정보통신기획평가원(IITP) 조직을 강화한다.

[자료=과학기술정보통신부 제공]

이종호 과기정통부 장관은 “우리나라는 메모리 반도체 분야에서 세계 최고 수준의 경쟁력을 가지고 있으며, 이러한 기술력을 바탕으로 AI 시대의 핵심 기반 기술이자 반도체 산업의 새로운 성장 동력이 될 AI반도체를 세계 최고 수준으로 육성할 수 있다”고 밝혔다.

이어 “이번 K-클라우드 프로젝트를 통해 국내 AI반도체 및 클라우드 경쟁력을 높여 보다 좋은 AI 서비스를 제공할 수 있도록 산·학·연이 힘을 모으겠다”고 강조했다.

한편 이날 전략대화 종료 후에는 ‘K-클라우드 프로젝트’의 성공적인 추진을 위한  K-클라우드 얼라이언스 출범식이 진행됐다.

‘K-클라우드 얼라이언스’의 사무국은 정보통신산업진흥원이 담당하고, 분과별 운영을 통해 ‘K-클라우드’ 관련 사업에 대한 참여 기관 간 의견 수렴과 협력 방안 등을 이끌어낼 예정이다.

또 국내 AI반도체 기술개발 현황 및 정보 공유를 위한 ‘인공지능 반도체 미래기술 컨퍼런스’가 개최됐으며, AI반도체 산업 발전 유공자에 대한 장관 표창 시상식 및 AI반도체 연구개발 성과 전시 등도 함께 진행됐다.