차세대 npu 모바일 인공지능 반도체 대표주자(본격 매집중)

'AI 반도체' 본격 기술개발 착수…SK텔레콤 텔레칩스등 28개 기관 선정
독자적 AI 반도체 플랫폼 확보 목표…총 1조96억원 투자 사업
(서울=뉴스1) 조소영 기자 | 2020-04-23 12:00 송고

과학기술정보통신부는 인공지능(AI) 반도체 대규모 연구개발 사업의 신규과제 수행기관 28개 선정을 완료하고 본격적인 기술개발에 착수한다고 23일 밝혔다. (과학기술정보통신부 자료 갈무리) 2020.04.23/뉴스1

과학기술정보통신부는 23일 인공지능(AI) 반도체 대규모 연구개발 사업의 신규과제 수행기관 28개 선정을 완료하고 본격적인 기술개발에 착수한다고 밝혔다.해당 사업은 서버·모바일·엣지·공통 4대 분야에서 세계 최고 수준의 기술력과 독자적인 AI 반도체 플랫폼 확보를 목표로 한다.

이 사업은 과기정통부가 올해부터 2029년까지 4880억원, 산업통상자원부가 올해부터 2026년까지 5216억원을 출연해 총 1조96억원을 투자한다. 이중 과기정통부가 올해(288억원)부터 2029년까지 AI 반도체 설계 분야에 2475억원을 투입한다.올해 신규과제는 총 13개로 분야별 기술 공유 등 연구성과의 결집을 위해 각 세부과제를 통합한 산·학·연 컨소시엄 형태로 기획됐다.지난 1월20일부터 3월10일까지 사업공고를 한 결과 산·학·연 45개 전문기관이 지원했고 전문가 평가로 분야별 총 4개 컨소시엄, 28개 수행기관이 선정됐다. 대기업과 중소기업 ,스타트업 등 관련기업 대부분(16개)을 비롯해 10개 대학과 2개 출연연이 참여한다.사업의 목표는 서버·모바일·엣지·공통 분야에서 높은 연산성능과 전력효율을 갖는 다양한 AI 반도체(NPU) 10개 상용화 등을 달성하는 것이다.

신경망처리장치로 불리는 NPU는 인간 뇌의 신경망을 모방해 대규모 연산을 동시에 처리할 수 있는 AI 프로세서로서 AI 알고리즘 연산에 최적화 돼있다.먼저 서버 분야에서는 SK텔레콤, 퓨리오사AI, 오픈엣지, 서울대, SK하이닉스 등 15개 기관이 참여한 컨소시엄이 최대 8년간 총 708억원을 투입해 클라우드 데이터센터 등 고성능 서버에 활용 가능한 AI 반도체와 인터페이스를 개발한다.향후 컨소시엄은 각 세부과제에서 개발된 NPU와 인터페이스를 통합해 2페타플롭스(PFLOPS)급 이상의 성능을 갖는 서버(모듈)를 개발하고 이를 SK텔레콤 클라우드 데이터센터 등에 적용해 AI 반도체를 국산화하고 세계시장에도 진출한다는 계획이다.또 초고속 인터페이스 개발 결과물의 국제 표준화를 추진하고 SK하이닉스의 차세대 메모리 컨트롤러 등에 적용할 예정이다. 아울러 2025년부터 2029년까지 2단계 후속과제를 통해 이번 사업의 소자 분야에서 추진 중인 저전력 신소자 개발 결과물과 혁신적 설계 기술을 융합해 세계 최고 수준의 1PFLOPS급 AI 반도체를 개발한다는 계획이다.

모바일 분야에서는 텔레칩스, 한국전자통신연구원(ETRI), 네패스, 이화여대, 한양대 등 11개 기관이 참여한 컨소시엄이 5년간 총 460억원을 투입해 자율주행차·드론 등 모바일 기기에 활용 가능한 다양한 AI 반도체를 개발한다.

향후 컨소시엄은 각 세부과제에서 개발된 NPU를 통합해 텔레칩스의 차량용 반도체 제품 등에 적용할 계획이다. 이를 통해 시장 수요가 높은 운전자보조시스템(ADAS) 등 자율주행차용 반도체 시장 등에 진출할 계획이다.엣지 분야에서는 넥스트칩, ETRI, 오픈엣지, 딥엑스, 세미파이브, 전자부품연구원(KETI) 등 17개 기관이 참여한 컨소시엄이 5년간 총 419억원을 투입해 영상보안·음향기기·생체인증보안기기 등 사물인터넷(IoT) 디바이스에 활용 가능한 다양한 AI 반도체를 개발한다.향후 컨소시엄은 개발된 결과물을 넥스트칩의 영상보안 장치(CCTV·블랙박스 등)와 옥타코의 생체인증 보안기기 등에 적용할 계획이다.마지막으로 공통 분야에서는 ETRI와 한국과학기술원(KAIST·카이스트)이 5년간 총 52억6000만원을 투입해 차세대 메모리(MRAM)와 AI 프로세서(NPU)를 통합시켜 매우 낮은 전력(1mW급)과 높은 전력효율을 갖는 신개념 PIM 반도체 기술 개발에 도전한다.PIM은 CPU(컴퓨터의 정중앙에서 모든 데이터를 처리하는 장치) 중심 컴퓨팅을 뇌 구조와 같은 메모리 중심 컴퓨팅으로 바꾸는 반도체이다.과기정통부는 올해 상반기 출범 예정인 범부처 사업단을 통해 과제별 성과관리, 사업화 등을 체계적으로 집중 관리할 계획이다. 또 글로벌 시장 동향을 고려해 조기에 제품화가 가능하도록 유연한 목표관리를 추진할 계획이다.특히 급변하는 AI 반도체 기술 변화 추세를 고려해 매년 전문가가 참여하는 연차평가를 통해 세부 과제별 성능 목표를 재점검하고 충분한 시장 경쟁력을 갖는 제품이 개발될 수 있도록 목표 조정을 해나갈 계획이다.아울러 분야별 총괄 수행기관이 개발한 플랫폼을 국내 팹리스 등이 새로운 제품·기술 개발과 검증에 활용해 개발 기간과 비용을 절감할 수 있도록 지원할 예정이다.최기영 과기정통부 장관은 "AI 반도체는 AI·데이터 생태계의 핵심기반이자 반도체 산업의 새로운 성장동력으로서 정부의 선제적인 투자를 통해 민간의 투자 활성화를 유도하고 국내 산·학·연 역량을 총 결집하는 것이 중요하다"고 강조했다.

이어 "이번 사업은 소자, 설계, 장비·공정 기술 등 산업부와 공동으로 준비한 예타 사업의 일환으로, 국내의 내로라하는 AI 반도체 설계 기관들의 관심과 참여의지를 확인할 수 있었다"며 "앞으로 기존의 연구개발 성과를 민간에 확대하고 민·관의 역량을 결집해 세계시장에 도전할 것이며 차세대 PIM 기술 등 민간의 기술혁신을 뒷받침할 것"이라고 밝혔다. cho11757@news1.kr

'AI 반도체 설계' 1등 도약…10년간 2475억 투입
발행일 : 2020.04.23

SKT·텔레칩스·넥스트칩·ETRI 중심서버·모바일·에지 공통분야 연구5G 인프라 결합·자율주행차용 선점 등10개 이상 AI 반도체 상용화 목표

과학기술정보통신부와 SK텔레콤, 텔레칩스, 한국전통신연구원(ETRI) 등 국내 대표 기업 및 대학·연구기관이 10년 동안 2475억원을 투입하는 인공지능(AI) 반도체 설계 핵심기술 개발에 착수했다.2025년에 81조원으로 예상되는 글로벌 AI 반도체 시장을 선점, AI 반도체 1등 국가를 목표로 내걸었다.과기정통부는 AI 반도체 연구개발(R&D) 사업 과제 가운데 'AI 반도체 설계' 분야 2020년 신규 과제 수행기관 선정을 완료했다.AI 반도체 설계는 핵심 국책 과제로 △서버 △모바일 △에지 △공통 등 4대 분야에서 세계 최고 기술력과 AI 반도체 독자 플랫폼 확보를 목표로 2029년까지 총 2475억원을 투입한다.총 28개 산·학·연이 참여해 최소 10개 이상 AI 반도체(NPU·신경망처리장치) 상용화가 목표다.SK텔레콤은 퓨리오사AI, 오픈엣지, 서울대, SK하이닉스 등 15개 기관과 '서버' 분야 AI 반도체 개발 주관 사업자로 선정됐다. 정부 예산을 포함해 8년 동안 총 708억원을 투입, 클라우드 데이터센터 등 고성능 서버에 활용 가능한 NPU와 인터페이스를 개발한다.컨소시엄은 고성능 NPU와 추론용 NPU, 직렬인터페이스 등 세부 과제를 결합해 2PFLOPS(초당 2000조회 연산)급 데이터처리 성능의 서버(모듈) 기술력을 확보하는 게 목표다.SK텔레콤은 결과물인 AI 반도체를 클라우드 데이터센터에 적용, 5G 인프라와 결합해 저사양 단말기에서도 고품질 AI서비스를 차질없이 실시간 이용하는 서비스를 상용화할 계획이다.초고속 인터페이스 개발 결과물의 국제 표준화를 추진하고 SK하이닉스의 차세대 메모리 컨트롤러 등에도 적용한다.

모바일 분야에서는 텔레칩스, ETRI, 네패스, 이화여대, 한양대 등 11개 기관이 참여한 컨소시엄이 5년 동안 총 460억원을 투입해 NPU를 개발한다.컨소시엄은 경량NPU·고성능NPU·자가학습NPU 기술을 통합해 텔레칩스 차량용 반도체에 적용하고, 운전자보조시스템(ADAS 453) 등 자율주행차용 반도체 시장을 선점한다는 목표다.에지 분야에서는 넥스트칩, ETRI, 오픈엣지 등 17개 기관이 참여한 컨소시엄이 5년 동안 총 419억원을 투입, 영상보안과 생체인증보안기기 등 사물인터넷 80(IoT 80)에 활용 가능한 NPU를 개발한다.공통 분야에서는 ETRI와 한국과학기술원(KAIST)가 5년 동안 총 52억6000만원을 투입해 차세대 메모리(MRAM)와 NPU를 통합한 신개념반도체(PI 614M) 개발에 도전한다. 개발한 원천 기술은 스마트폰 등 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.AI 반도체 설계 기술 개발은 과기정통부와 산업통상자원부가 공동 추진하는 1조96억원 규모의 '차세대 지능형반도체 기술개발 사업' 가운데 AI 반도체 플랫폼을 선제 확보하는 역할이다. 지능형 반도체 소자·장비 개발 등 다른 세부 사업과 융합, 시너지를 창출할 것으로 전망된다.대규모 정부 예산이 투입되는 만큼, 엄정하고 유연한 성과 관리는 과제다. 과기정통부와 산업부는 범부처 사업단을 출범, 과제별 성과관리, 사업화 등을 체계적으로 관리하고, 조기 제품화가 가능하도록 지원한다.최기영 과기정통부 장관은 23일 “AI 반도체는 AI·데이터 생태계의 핵심 기반이자 반도체 산업의 신성장 동력”이라면서 “민·관 역량을 결집해 세계시장에 도전하고, 차세대 PIM 기술 등 민간의 기술 혁신을 뒷받침하겠다”고 말했다.AI 반도체 설계 기술개발 사업 현황

박지성기자 jisung@etnews.com