과기정통부 "국내 기술로 세계적 수준의 AI 반도체 개발"

2021-04-07 이철호 기자

ETRI와

[smartPC사랑=이철호 기자] 국내 기업이 인공지능(AI), 데이터 생태계의 핵심이자 반도체 산업의 새로운 격전지로 꼽히는 AI 반도체를 개발했다. 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 과기정통부)는 한국전자통신연구원(원장: 김명준, 이하 ETRI)과 SK텔레콤 등 국내 기업이 공동연구를 통해 고성능 서버, IoT(사물인터넷) 디바이스 등에 적용 가능한 NPU 기반의 AI 반도체를 갭라하고, AI 인프라·제품 적용을 통한 실증을 추진할 계획이라고 밝혔다. AI 반도체는 인공지능 기반 응용 서비스가 필요로 하는 연산을 고성능, 높은 전력효율로 실행하는 반도체로, 인간의 뇌처럼 낮은 전력으로 대규모의 데이터를 빠르게 처리하여 복잡한 상황 인식, 학습과 추론 등 지능형 서비스에 최적화되었다. 딥러닝 등 AI 기술혁신은 컴퓨팅 파워의 발전이 뒷받침해 왔으며, AI 기술의 발전 및 산업 확산에 따라 AI 실행에 최적화된 고성능·저전력의 AI 반도체가 미래 AI 산업 경쟁력을 좌우하는 차세대 핵심기술로 부각했다. AI 반도체 산업은 대규모 설비투자가 필요한 장치산업을 넘어 전문적 설계역량과 지식재산(IP) 중심의 기술집약적 산업으로, 지배적 강자가 없는 초기시장 선점을 위한 기술혁신이 요구되는 상황이다. 과기정통부는 지난 2016년부터 국내 대기업·중소기업과 ETRI 등이 참여하는 국가 연구개발을 통해 선제적인 기술 개발을 추진해 왔으며, 고성능 서버와 모바일·IoT 디바이스 분야에 적용 가능한 AI 반도체 개발을 목표로 수년간의 연구개발을 거쳐, 독자적인 설계 기술을 확보하고 세계적 수준의 AI 반도체 구현에 성공했다. 먼저 ETRI와 SK텔레콤은 AI 응용 서비스를 제공하는 클라우드 데이터센터 등 고성능 서버에 활용 가능한 AI 반도체를 국내 최초로 개발했다. 특히 17x23mm의 작은 면적에 16,384개의 코어를 고집적하여 성능을 극대화하면서도, 각 코어의 전원을 동작·차단할 수 있는 소프트웨어 기술을 적용해 전력소모를 최소화했다. 이를 통해 새롭게 개발된 AI 반도체는 초당 40조번의 데이터 처리가 가능하고, 15~40W 수준의 낮은 전력을 소모하는 성능을 보여준다. 이 반도체가 클라우드 데이터센터 등에 적용될 경우 인공지능 서비스에 대한 전력효율이 10배 이상 향상될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, ETRI는 전자부품연구원(KETI), 팹리스 기업 등과 함께 사람의 시각처럼 객체를 인식하고 지능형 CCTV, 드론 등에 적용 가능한 시각지능 AI 반도체도 개발했다. 이 반도체는 성인 손톱 크기의 절반 수준으로 회로면적을 최소화하면서도, 초당 30회의 물체인식이 가능한 성능을 기존 반도체 대비 1/10 이하의 0.5W 전력으로 구현했다. 연구진은 올해 하반기부터 영상 감시·정찰 분야 등 AI 기반 지능형 디바이스 제품화와 연계한 실증과 사업화를 추진할 계획이다. 한편, 과기정통부는 연구성과물의 기술이전, 원천 소프트웨어 배포 등을 통해 국내 AI 반도체 생태계의 활성화를 지원하고, 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 가입, 국내 산학연 협력 등을 통해 우리 기술의 국제 표준화에도 적극 대응할 계획이다. 과기정통부 최기영 장관은 "AI 반도체는 우리나라가 AI 시대에 'ICT 강국을 넘어 AI 강국'으로 도약하기 위한 핵심기반"이라며, "독자적인 AI 반도체 개발은 국내 AI·데이터 생태계 혁신을 위한 중요한 도전이 될 것이다"고 강조했다. 최 장관은 이와 함께 "민·관 협력을 통해 'AI 반도체 발전 전략'을 수립하여 AI 반도체를 미래 혁신성장 동력으로 집중 육성해 나가겠다"며, "혁신적 설계, 저전력 신소자 등 AI 반도체 핵심기술 투자를 금년 본격화하고, 기억·연산을 통합한 신개념 반도체 기술(PIM) 등 세계시장을 선도하는 도전적 연구도 적극 지원하겠다"고 밝혔다.