과기부, 제2의 D램으로 ‘AI 반도체’ 낙점…”10년간 1조원 투입”

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정부가 2021년 인공지능(AI) 반도체 발전 전략에 1253억원을 투자한다. 2020년 대비 75% 증가한 예산이다. 과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 오는 2030년까지 총 1조원을 투입해 전세계 AI 반도체 시장 20%를 점유하고 제2의 DRAM으로 AI 반도체를 육성한다는 방침이다.

AI 반도체는 학습 및 추론 등 AI 구현에 특화된 고성능·저전력 시스템 반도체다. 정부는 올해 AI 반도체 △핵심기술 개발(R&D) 지원 △혁신기업 육성 △산업기반 조성 등 3대 분야 13개 사업을 지원하며 신개념 PIM(지능형 메모리 반도체) 반도체 개발을 비롯한 신규 사업도 함께 추진한다.

AI 반도체 육성 전략사업 구조도 (자료=과기정통부)

과기정통부는 우선 향후 10년간 1조원 규모의 대규모 R&D 사업을 진행해 NPU(신경망 처리장치) 관련 설계·소자·공정기술 혁신을 지원할 계획이다. 또 뇌 신경모사 신소자 기술 개발 등 19개 과제도 새롭게 지원한다.

PIM 분야에선 세계 1위 메모리 반도체 역량을 바탕으로 저장(메모리) 및 연산(프로세서)을 통합한 신개념 PIM 반도체 기술 선점에 필요한 개발 지원에 나선다.

1단계론 국내 상용·주력 공정(DRAM, 임베디드 메모리)과 연계해 상용화 가능성이 높은 PIM 선도 기술을 개발한다. 2단계에선 초격차 기술력 확보를 목표로 차세대 메모리 신소자 공정(PRAM, MRAM) 개발에 1조원 규모의 범부처 중장기 예비타당성조사(예타) 사업을 추진할 계획이다.

과기정통부는 상용화에 필요한 응용기술 개발도 지원한다. 먼저 팹리스(반도체 설계) 기업에 연구소와 대학이 보유한 원천기술 이전, 인력 지원 등 산·학·연 협력을 강화하고 국내 소프트웨어 기술 역량 강화를 위한 시스템 소프트웨어 고도화, 설계도구 개발 지원 사업도 추진한다.

이와 함께 국내에서 개발한 AI 반도체 기술·제품을 공공·민간 데이터센터와 디지털 뉴딜 프로젝트(AI+X, 5G 융합, 헬스케어 서비스 등)에 시범 도입함으로써 초기 시장 수요 창출에도 나설 예정이다.

또 과기정통부는 별도로 선정된 초기 팹리스 기업에는 고가의 설계 도구를 공동으로 활용할 수 있도록 지원하고 대학 내에 인공지능·시스템반도체 연구인력 양성 전문센터 3개소를 추가 설치해 원천기술 개발이 가능한 고급인재를 양성할 방침이다. 동시에 해외 거주 중인 박사 학위자 등 최고급 인재 국내 유치에도 힘을 쏟는다.

과기정통부는 이를 통해 2021년 AI 반도체 4건 추가 개발, 2건 상용화 지원·실증, 전문인력 270명 양성 등 보다 가시적인 성과가 창출될 것으로 기대하고 있다.

최기영 과기정통부 장관은 “2020년은 AI 반도체 산업의 발전을 위한 기틀을 마련하는데 주력한 한 해”였다고 평가하며 “2021년엔 지금까지 마련한 제반 정책을 차질없이 시행해 2030년까지 메모리반도체와 AI 반도체를 아우른 종합 반도체 강국을 실현하겠다”고 말했다.