(서울=연합인포맥스) 최정우 기자 = 과학기술정보통신부가 인공지능(AI) 반도체 산업 육성을 위해 향후 5년간 연구·개발(R&D)에 1조200억원을 투입하고, 7천명 이상의 전문 인력을 육성한다.

이종호 과기부 장관은 27일 대전 카이스트 본원에서 '제1차 AI반도체 최고위원회 전략대화'를 주재하고, 이 같은 내용의 지원대책을 발표했다.

최고위 전략대화는 산·학·연이 참여하는 AI반도체 민관 협력 채널로 올해부터 정례화되어 AI반도체 정책과 투자방향을 공유한다.



◇5년간 'NPU·PIM' 등 R&D에 1조200억원 투입

과기부는 AI반도체 첨단기술 연구개발(R&D)에 향후 5년간 1조200억원을 지원하고 미국 등 선도국과의 공동연구를 확대하기로 했다.

R&D 집중 투자 영역은 뇌신경을 모방한 AI 알고리즘인 '신경망처리장치(NPU)'와 D램 메모리에 연산 기능을 더한 '프로세스 인 메모리(PIM)', '시스템 반도체 소프트웨어(SW)' 등이다.

AI반도체 시장은 미국 엔비디아의 1세대 GPU를 중심으로 초기시장을 형성했지만, 최근에는 2세대 NPU 기술을 중심으로 발전하고 있다.

GPU 대비 저렴하고 전력효율과 발열성능이 우수해 차세대 반도체 기술로 꼽힌다.

과기부는 이 같은 시대 흐름에 대비해 오는 2024년까지 NPU 시제품인 'IP', 'Chip', 'SoC' 등을 후속 사업들과 연계해 응용분야 적용을 강화할 방침이다.

PIM 분야에서는 D램을 포함해 '내장형 플래시 메모리(eFlash)', '내장형 M램(eMRAM)' 등 차세대 메모리와 AI 연산기능을 융합하는 선도기술 개발에 착수한다.

시스템 SW 영역에서는 영상, 음성, 언어 등 AI 응용분야 지원을 위한 공통 라이브러리와 컴파일러(Front-End) 등을 구축하고 국내 팹리스와 연구소, 학교 등에서 활용이 가능하도록 공개 SW 개발을 지원한다.

과기부 관계자는 "AI반도체 기술 개발을 위해 선도국인 미국과 첨단기술 교류 및 협력을 강화하는 한미 공동연구에 착수해 협력 범위를 확대해나갈 계획"이라고 설명했다.



◇공공 인프라 지원·NPU 팜 추진…AI반도체 시장 수요 확보

과기부는 내년부터 반도체 최대 수요처인 데이터센터를 국산 AI반도체로 구축하는 사업인 'NPU 팜(Farm)'을 추진한다.

NPU 팜은 클라우드 사업자가 NPU 팜을 구축한 경우 AI 개발기업에 컴퓨팅 파워를 무상으로 제공하는 사업이다.

또한 오는 2024년 조성 예정인 광주 AI 집적단지와 국토교통부가 주관하는 '지능형 철도 방범 시스템' 구축 사업에 국산 AI반도체를 활용하는 방안을 추진한다.

지자체와 중앙부처 등 공공 인프라 선도 적용을 통해 국산 AI반도체의 성능과 가격 경쟁력을 검증하고 향후 NHN과 네이버, KT 등 민간으로 활용을 유도한다.

이 외에도 AI 제품 및 서비스 개발에 국산 AI반도체를 활용하고, 성능을 검증하는 'AI 플러스 Chip 프로젝트'를 신규로 추진한다.

해당 프로젝트는 메타버스와 관제, 스마트홈, 정밀의료 등 분야에 AI반도체을 적용하고 그 효과를 실증하는 사업이다.



◇대기업 참여하는 산·학·연 협력 조성

삼성전자와 SK하이닉스는 과기부가 올해 개소 예정인 'PIM 반도체 설계연구센터(PIM HUB)'에 기술 자문을 제공하고, 우수한 연구 결과물의 반도체 생산 공정 적용을 검토할 예정이다.

삼성전자와 SK하이닉스는 D램 기반 PIM 반도체 에뮬레이션 방법 및 기술적 요구사항 등을 자문하게 된다.

삼성전자는 eFlash·eMRAM 기반 PIM 설계 지원을 위해 팬텀 셀(Cell) 라이브러리 등을 지원한다.

또한 NPU 연구 결과물 중 우수 설계기술(IP)로 평가된 경우 삼성전자 파운드리의 설계기술 데이터베이스(IP풀)에 포함하고 다양한 팹리스 기업 제품에 적용될 수 있도록 지원한다.



◇전문인력 7천명 양성…학부 연합전공 신설·해외파견 지원

부족한 반도체 인력을 보충하기 위해 과기부는 학부 연합전공과 석·박사 해외 파견 프로그램 등으로 오는 2026년까지 총 7천명의 반도체 인재를 육성한다.

우선 서울대와 성균관대, 숭실대 등 3개교에 컴퓨터학과 물리학 등을 통합한 연합 전공을 개설해 총 1천530명의 인재를 양성한다.

또한 연구 중심의 석·박사 고급인재 양성을 위해 'AI반도체 대학원'을 신설하고, 참여 학생 중 우수 학생을 해외 대학에 단기(6개월∼1년) 파견하는 프로그램도 운영할 계획이다.

아울러 대학 및 연구소 보유 반도체 생산 장비(Fab)를 고도화하고 학생과 연구자의 설계 결과물에 대한 시범제작 및 검증에 활용하는 등 현장 중심 교육을 지원할 방침이다.

이종호 과기부 장관은 "AI반도체는 디지털 전환 시대에 경제·산업적 가치가 갈수록 높아질 것"이라며 "메모리반도체 및 파운드리 분야 경쟁력을 바탕으로 우리나라가 선점 가능한 분야"라고 강조했다.

이어 "글로벌 시장을 선점하는 한편 시스템반도체 전반의 경쟁력 강화로 확산할 수 있도록 적극 지원하겠다"고 밝혔다.

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