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정부는 반도체 최대 수요처 중 하나인 데이터센터(IDC)를 국산 AI 반도체로 구축하는 이른바 '신경망처리장치(NPU) 농장(Farm) 구축 및 실증'사업을 내년부터 진행할 계획이다. 또 민간 주도라는 윤 정부 기조에 맞게 향후 후 정부 ICT R&D 기획 과정에 국내 시총 1·2위 삼성전자·SK하이닉스를 참여시킨다는 복안이다.
이종호 장관은 27일 대전에 위한 한국과학기술원(카이스트) 본원에서 '제1차 AI 반도체 최고위 전략대화'를 주재하고 이같은 내용을 골자로 한 'AI 반도체 산업 성장 지원대책'을 발표했다.
이 전략대화는 AI 반도체 분야 민관 최고위(CEO급) 협력채널로서, 삼성전자·SK하이닉스 등 대기업과 주요 기업·대학·연구소의 대표인사·최고전문가 등으로 구성됐다. 이날 자리에는 ▲이정배 삼성전자 메모리 사업부장(사장) ▲차선용 SK하이닉스 미래기술연구원장(부사장) ▲박성현 리벨리온 대표 ▲류수정 사피온 대표 ▲이장규 텔레칩스 대표 ▲김녹원 딥엑스 대표 ▲유회준 KAIST 교수 ▲정덕균 서울대 교수 ▲AI반도체포럼 의장 박영준(서울대 교수) ▲강성원 한국전자통신연구원(ETRI) 창의ICT연구소장 ▲오윤제 정보통신기획평가원(IITP) PM 등이 자리했다.
◆급성장 AI 반도체 시장 초기 단계…한국도 성장 기회 보유
반도체는 최근 경제적 가치뿐만 아니라 국가 안보상 필수 자산으로 중요성이 강조되며 글로벌 기술패권 경쟁의 중심에 위치해 있다. 우리나라의 메모리 반도체 점유율은 세계 1위(점유율 56%)이나 메모리 시장의 2배 이상인 시스템반도체 시장은 점유율이 3%로 열위에 있다.
특히 AI의 전 산업 확산 및 데이터 처리량 증가로 2030년 시스템반도체 시장에서 AI 반도체 비중이 33% 이상 차지할 것으로 전망된다. AI 반도체는 시스템반도체 중 상대적으로 초기시장 단계로 우리도 세계 최고 메모리·파운드리 인프라와 대형 수요 기업에 기반한 성장 기회를 보유하고 있다.
◆AI 반도체 초격차 기술력 확보 위해 선도국과 공동 연구 확대
이런 공감대에 따라 정부는 우선 AI 반도체 초격차 기술력을 확보하기 위해 AI 반도체 첨단기술 연구개발(R&D)에 예타(예비타당성조사)사업을 포함해 향후 5년간 1조 200억원을 투입하고 미국 등 선도국과 공동연구를 확대하기로 했다.
AI 반도체 첨단기술은 ▲신(新)소자와 설계기술을 융합한 차세대 'NPU'(뇌신경을 모방한 AI 알고리즘 연산에 최적화된 프로세서) ▲연산(프로세서)과 저장(메모리) 기능을 통합한 'PIM 반도체'(Processing In Memory) ▲반도체 성능을 극대화하는 시스템 소프트웨어(SW) ▲NPU와 PIM의 장점을 결합해 시스템 성능을 극대화 하기 위한 초거대AI 시스템 등이 있다.
◆데이터센터 국산 AI 반도체로 구축하는 사업 내년 추진
국산 AI 반도체 초기 시장 수요 창출에도 적극 나선다.
데이터센터를 국산 AI반도체로 구축하는 사업인 'NPU 팜 구축 및 실증' 프로젝트를 내년 신설하고 AI 개발자에는 컴퓨팅 파워를 무상 제공할 계획이다.
또 AI 제품·서비스 개발에 국산 AI 반도체를 활용하고 성능을 검증하는 'AI⁺ 칩 프로젝트'를 신규 추진하기로 했다.
아울러 지능형 CCTV, 스마트시티 등 각 부처·지자체가 구축하는 공공사업에도 국산 칩이 적용·확산될 수 있도록 협의해 나갈 방침이다.
◆삼성전자·SK하이닉스 참여 AI 반도체 산학연 협력 생태계 조성
대학·연구소가 첨단 상용 공정에 최적화된 반도체를 설계할 수 있도록 대기업과의 협력을 강화한다는 내용도 담았다.
PIM 반도체를 개발하는 정부사업에 참여하는 연구기관에 대해 삼성전자와 SK하이닉스가 기술자문을 제공하고, 성과가 우수한 연구 결과물의 반도체 생산 공정 적용을 검토할 예정이다.
또 NPU를 개발하는 정부사업의 연구 결과물 중 삼성전자 협력업체(디자인하우스)에서 검증해 우수 설계기술(IP)로 평가된 경우 삼성전자 파운드리의 설계기술 데이터베이스(IP 풀)에 포함하고 다양한 팹리스 기업 제품에 적용될 수 있도록 지원하기로 했다.
아울러 정부 ICT 연구개발(R&D) 기획 과정에 삼성전자·SK하이닉스가 참여해 유망기술에 대한 수요를 제기하고 기획결과를 검증하기로 했다.
더불어 PIM 반도체설계연구센터(PIM HUB)와 삼성전자·SK하이닉스 간 상호 인력파견 및 공동연구를 추진하는 등 R&D·인력 교류도 지속 확대할 계획이다.
◆AI 반도체 전문인력 7000명 양성
과기부는 전기전자공학, 컴퓨터공학, 물리학 등 AI 반도체 관련 다양한 학과가 공동으로 교육과정을 구성·운영하는 'AI 반도체 연합전공(학부)'를 3개교에 개설해 대학·연구소가 보유한 반도체 시험생산 설비의 고도화 및 이와 연계한 반도체 설계·제작 교육(학부생 대상) 신설 등을 추진하기로 했다.
특히 연구 중심의 석박사 고급인재 양성을 위해 'AI반도체 대학원'을 내년 3개교에 신설하고 참여 학생 중 우수 석·박사 학생을 해외 대학에 단기(6개월∼1년) 파견하는 프로그램도 운영할 계획이다.
이 밖에 과기부는 향후 이 전략대화를 정례화 해 정부의 AI 반도체 정책과 투자방향을 공유하고 기업의 비전·건의사항 청취 및 민관의 전략적 협력방안 등을 논의하는 플랫폼으로 활용할 계획이다.
과기부 이종호 장관은 "AI 반도체는 디지털 전환 시대에 경제·산업적 가치가 갈수록 높아질 것이며 메모리반도체·파운드리 분야 경쟁력을 바탕으로 우리나라가 선점 가능한 분야"라면서 "AI 반도체 글로벌 시장을 선점하는 한편, 시스템반도체 전반의 경쟁력 강화로 확산될 수 있도록 적극 지원하겠다"고 말했다.
한편 전략대화에 이어 개최된 'PIM 반도체 설계연구센터(PIM HUB)' 개소식에서는 'PIM 반도체 설계 연구센터 운영계획' 발표와 기념촬영 및 현판식이 진행됐다.
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