정부 “2030년까지 AI 반도체, 제2의 D램으로 육성”

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정부가 인공지능(AI) 반도체 산업 발전 전략을 확정하고 2030년까지 인공지능 반도체를 제2의 D램으로 본격 육성하겠다고 밝혔다.

정부는 12일 시스템반도체 설계지원센터에서 국무총리 주재 제13회 과학기술관계장관회의를 개최하고, 인공지능 강국 실현을 위한 ‘인공지능 반도체 산업 발전전략'(시스템반도체 비전과 전략 2.0)을 관계부처 합동으로 발표했다.

정부는 그간 인공지능과 시스템반도체를 혁신성장 전략투자 분야로 지정하고, 시스템반도체 비전과 전략(’19.4), 인공지능 국가전략(’19.12), 디지털 뉴딜(‘20.7) 등을 통해 집중 지원 중이다.

인공지능 반도체는 이러한 국가 핵심전략의 공통분모로, 최근 4차 산업혁명, 비대면 경제 가속화에 따라 인공지능·데이터 생태계의 핵심기반이자 시스템반도체의 차세대 성장동력으로 부각되고 있다.

인공지능 반도체 시장은 아직 지배적 강자가 없는 초기 단계로, 지금부터의 국가적 대응 노력이 글로벌 주도권 경쟁의 성패를 좌우할 전망이다.

이에 정부는 세계 최고의 반도체 제조 역량 등 우리의 강점을 기반으로 인공지능 반도체를 집중 육성하여 세계시장을 선도하기 위한 인공지능 반도체 산업 발전전략을 수립했다.

인공지능 반도체는?

인공지능 반도체는 학습·추론 등 인공지능 서비스 구현에 필요한 대규모 연산을 높은 성능, 높은 전력효율로 실행하는 반도체로 인공지능의 핵심두뇌이다.

인공지능 반도체는 첨단 시스템반도체 분야로 시스템반도체가 데이터의 ‘수집 → 전송 → 연산’ 등 전 과정에 활용될 때, 이 중 인공지능 반도체는 데이터의 학습·추론 등 인공지능의 핵심 연산을 수행한다.

인공지능 데이터 선순환 구조와 이를 구현하는 시스템반도체 역할

이는 딥러닝 등 인공지능 기술혁신(‘12년~)으로 본격화되었으며, 1세대 CPU+GPU ⇒ 2세대 NPU(Neural Processing Unit)) ⇒ 3세대 뉴로모픽(신 소자, 신 설계를 통해 집적도와 전력효율을 획기적으로 향상한 프로세서)으로 발전할 전망이다.

인공지능 반도체는 인공지능·데이터 생태계의 혁신과 미래 반도체 신시장 주도권 확보, 디지털 뉴딜의 성공 등을 위해 필수적인 핵심 기술분야이다.

인공지능 반도체는 서버, 모바일, 자동차, 가전 등 다양한 산업분야와 융합하여 새로운 시장을 창출할 것으로 기대되며, 세계시장은 아직 초기이나, 2030년까지 향후 10년간 6배 성장해 총 1179억 달러에 이를 것으로 전망된다.

AI 반도체에 대한 정부의 비전과 목표

정부는 2030년까지 ▴글로벌 시장 점유율 20%, ▴혁신기업 20개, ▴고급인재 3,000명 양성을 위한 2대 추진전략과 6대 실행과제를 마련했다.

먼저 퍼스트무버형 혁신 기술 및 인재 확보에 나선다. 올해부터 서버·모바일·엣지 분야의 NPU, 미래 신 소자, 미세공정-장비 개발을 지원하는 등 인공지능 반도체 플래그십 프로젝트 추진으로 세계 최고의 기술 리더십을 확보한다. 세계 1위 메모리 역량으로 신개념 PIM(Processing In Memory) 반도체 초격차 기술을 선점할 계획이다. 국가 인공지능·데이터댐 인프라에 인공지능 반도체를 시범 도입·실증도 추진 중이다.

이를 위해 민·관 공동투자, 선도대학 육성으로 2030년 관련 고급인재 3000명을 양성한다. 기업과 정부가 1대1로 투자하는 인공지능 반도체 아카데이 사업을 신설하고, 석박사급 설계인력을 양성하는 선도대락 육성도 올해부터 나선다. 기타 실습 인프라 및 재작자-학부생 대상 교육 프로그램 강화 등 인력 저변을 확대할 예정이다.

평택-용인 중부권에 AI 반도체 공정혁신 밸리 조성 등 추진전략

1사 1칩 프로젝트를 통해 2030년까지 수요 맞춤형 인공지능 칩 50개를 출시할 계획이다. 관련 기업간 연대-협력으로 인공지능 반도체 설계 역량을 강화하고 공정혁신밸리 조성에도 나선다.

특히 소부장(소배 부품 장비) 산업 강화 차원에서, 세계 최고의 파운드리 경쟁력을 위해, 국내 반도체 역량이 집중된 중부권(평택-용인 등)에 인공지능 반도체 공정혁신 밸리를 조성하고, 첨단 공정장비·소재 기술을 개발하겠다고 밝혔다.

정책형 뉴딜펀드 투자 대상에 차세대 반도체를 포함하고 투자설명회를 통해 인공지능 반도체 산업 자금지원을 추진한다. 이미 조성된 반도체 펀드(시스템반도체 상생펀드·성장펀드)를 활용하여, 인공지능 반도체 기업의 R&D, M&A 등에 700억원을 투자한다.

또한 혁신기업 육성을 위한 인공지능 반도체 혁신설계센터를 신규 구축한다.

최기영 과기정통부 장관은 “인공지능 반도체에 대한 정부의 선제적 투자로 경쟁력을 조기에 확보하여 커져가는 세계시장에 도전하기 위해 이번 대책을 수립하게 된 것이며, 대형 R&D 및 인력양성 프로젝트, 디지털 뉴딜과 연계한 초기 수요창출 등 제반 정책과제들을 차질없이 시행해 세계 인공지능 반도체 선도국가가 되게 하겠다”고 밝혔다.

성윤모 산업부 장관은 “지난해 시스템반도체 비전과 전략 수립 1년만에 관계부처 합동으로 인공지능 반도체 전략을 수립했다”면서 “지난 20년간 우리 수출과 경제성장의 견인차 역할을 해 온 반도체 산업 역량을 바탕으로, 메모리반도체 초격차를 유지하고 인공지능 반도체 신격차를 창출하여 2030년 종합 반도체 강국을 실현하겠다”고 말했다.