[정보통신신문=최아름기자]

이종호 과학기술정보통신부(장관 이종호) 장관은 12월 경기창조경제혁신센터에서 ‘인공지능 반도체 최고위 전략대화’를 주재하고 ‘국산 인공지능(AI) 반도체를 활용한 K-클라우드 추진방안’을 발표했다.

이번 추진방안은 지난 9월 윤석열 대통령의 뉴욕 구상 발표 이후 수립된 대한민국 디지털 전략을 이행하기 위해 마련됐다.

‘K-클라우드’ 추진방안은 세계 최고 수준의 초고속·저전력 국산 AI반도체를 개발, 이를 데이터센터에 적용해 국내 클라우드 경쟁력을 강화하고, 국민들에게 향상된 AI 및 클라우드 서비스를 제공하기 위한 정책이다.

먼저 국산 AI반도체를 3단계에 걸쳐 고도화, 세계 최고 수준의 기술을 확보한다. 

반도체는 클라우드 경쟁력의 근간인 데이터센터의 성능을 결정짓는 핵심적인 요소로, 아마존(AWS) 등 글로벌 클라우드 기업들은 자사 전용 AI반도체를 적극적으로 개발해 적용 중이다.

일례로, 아마존(AWS)은 데이터센터에 자사 AI반도체를 적용해 기존 그래픽처리장치(GPU)보다 최대 70% 저렴한 비용에 컴퓨팅 서비스를 제공하고 있으며, 알렉사(Alexa) 음성인식 서비스 비용은 30% 절감, 영상인식 서비스(Rekognition)의 속도는 8배 향상시켰다고 밝혔다.

정부는 세계 최고 수준의 초고속·저전력 국산 AI반도체 개발을 위해, 기존 AI반도체 사업을 종합하고 체계화해 2023년부터 2030년까지 총 8262억원(예정)을 투자하는 고도화 로드맵을 마련했다.

먼저, 1단계(2023∼2025년)로 현재 상용화 초기 단계에 있는 국산 신경망처리장치(NPU)를 지속적으로 고도화(추론→학습)하고 데이터센터에 적용해 성공 레퍼런스 확보 및 초기 시장 창출을 지원한다.

2단계(2026∼2028년)에서는 디램(DRAM) 기반 상용 지능형반도체(PIM)와 국산 NPU를 접합(패키징)해 글로벌 수준의 연산 성능을 저전력으로 구현한다.

* Processing in Memory, 메모리에 프로세서 기능을 추가해 고성능·저전력 구현

3단계(2029∼2030년)에서는 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory)를 활용, 아날로그 곱셈누적(MAC) 연산 기반의 NPU·PIM을 개발해 극저전력화를 달성한다.

이를 통해 2030년까지 국내 데이터센터 시장의 국산 AI반도체 점유율을 80%까지 확대하고, 국내 AI반도체 기술 수준을 세계 최고 수준으로 향상시킨다는 계획이다.

또 정부는 국산 AI반도체를 데이터센터에 적용하기 위한 SW 예타사업을 추진한다.

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

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.

아울러 단계별로 국산 AI반도체의 데이터센터 적용 및 AI·클라우드 서비스 제공을 추진한다.

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

내년부터 시작되는 1단계 실증사업으로는 국산 NPU 데이터센터 구축사업(신규)과 기존의 AI·클라우드 서비스 개발 사업을 연계해 2023년에 428억원(안), 2025년까지 3년간 약 1000억원(잠정)을 투자한다.

실증사업에서의 AI·클라우드 서비스는 우선 사회·경제적 파급력과 수요가 높은 4개 분야(안전·보건·교육·국방 등)를 중심으로 추진하고, 이를 바탕으로 성장 가능성이 높은 서버형 AI반도체(스마트홈, 핀테크 등), 엣지형 AI반도체(자율차, 가상현실 등) 등 주요 분야까지 확대할 계획이다.

마지막으로, 정부는 산·학·연 협력 강화를 위한 추진체계를 마련한다.

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

‘AI반도체 스케일업 네트워크(‘22.9월∼)’를 확대·개편 구성하는 K-클라우드 얼라이언스는 AI반도체 기업, 클라우드 기업, AI서비스 수요·공급 기업 및 관련 협회, 정부·연구기관 등 40여개 기관으로 시작해 참여 기관을 지속 추가할 예정이다.

또한, AI반도체 기업과 대학이 협력해 교육과정을 개발하는 ‘AI반도체 대학원’을 신설, 현장에서 요구되는 설계역량을 갖춘 최고급 인재를 양성한다. 정부는 내년부터 3개교 설립을 추진할 계획이다.

2·3단계 PIM 고도화·실증을 위한 메모리 반도체 대기업과 산·학·연 간 기술 연계 등을 위해 ‘PIM HUB(설계연구센터, KAIST)’의 역할을 강화하고, 관련 분야(AI반도체·클라우드·AI 등) 협업 강화를 위해 연구개발 지원기관인 한국전자통신연구원(ETRI)과 정보통신기획평가원(IITP) 조직을 강화한다.

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”며, “‘K-클라우드’ 프로젝트를 통해 국내 AI반도체 및 클라우드 경쟁력을 높여 국민들이 보다 좋은 AI 서비스를 제공받을 수 있도록 산·학·연이 힘을 모으겠다”고 밝혔다.

이날 전략대화에는 ‘K-클라우드’ 논의를 위해 과기정통부 장관을 비롯해 삼성전자·SK하이닉스 등 메모리 반도체 대기업과, 사피온·퓨리오사AI·리벨리온·딥엑스·텔레칩스 등 국내 AI반도체 기업 및 NHN·KT·네이버 등 클라우드 기업의 대표 등이 참석했으며, 차세대지능형반도체·PIM인공지능반도체 사업단장, 정보통신기획평가원·정보통신산업진흥원 원장, 한국전자통신연구원, 교육부·국방부 및 광주광역시 등 관련 주요 정부기관 대표자와 학계 전문가 등 20여명이 참여했다.

전략대화 종료 후에는 ‘K-클라우드 프로젝트’의 성공적인 추진을 위한 ‘국산 AI반도체 기반의 K-클라우드 얼라이언스’ 출범식이 진행됐다.

‘K-클라우드 얼라이언스’의 사무국은 정보통신산업진흥원(NIPA)이 담당하고, 분과별 운영을 통해 ‘K-클라우드’ 관련 사업(데이터센터 실증사업, SW 예타사업 등)에 대한 참여 기관 간 의견 수렴과 협력 방안 등을 이끌어낼 예정이다.

한편, 이날 같은 장소에서 국내 AI반도체 기술개발 현황 및 정보 공유를 위한 ‘2022 인공지능 반도체 미래기술 컨퍼런스’가 개최됐으며, AI반도체 산업 발전 유공자에 대한 장관 표창 시상식 및 AI반도체 연구개발 성과 전시 등이 함께 진행됐다.

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