20년 13개 신규과제
□ 인공지능(이하 ‘AI’) 생태계의 핵심 부가가치 분야인 AI 반도체의 세계 최고 기술력 확보를 위해 국내 대‧중소기업과 스타트업, 대학, 출연연이 뭉쳤다.
ㅇ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 ‘과기정통부’)는 AI 반도체 1등 국가 도약을 위한 대규모 연구개발 사업*의 ‘20년 신규과제 수행기관 선정을 완료하고, 본격적인 기술개발에 착수한다고 밝혔다.
* 차세대 지능형반도체 기술개발 사업(예타사업) : ‘20~’29, 총 1조 96억원(과기정통부․산업부)
- ‘AI 반도체 설계’ 분야 : ‘20~’29, 2,475억원, 과기정통부
□ 동 사업은 지난 4.7일 발표한 AI 반도체 국책과제의 성과(“국내 기술로 AI 반도체 개발” 보도자료)에 이어 서버·모바일·엣지·공통 4대 분야에서 향후 세계 최고 수준의 기술력과 독자적인 AI 반도체 플랫폼 확보를 목표*로 하며,
* 기존 연구성과(ETRI‧SKT ‘AB9’ 칩 : 성능 40TFLOPS, 효율 1TFLOPS/W, 추론 특화) 대비 연산성능 5배, 전력효율 3배 이상이고 학습·추론이 가능한 서버용 칩 등 다양한 AI 칩 개발
ㅇ ‘20년 신규과제는 분야별 기술 공유·연계와 연구성과의 결집을 위해 기존 개별과제 방식과는 다르게 각 세부과제를 통합하여 산·학·연 컨소시엄 형태로 개발하도록 기획되었다.
ㅇ 사업공고(1.20~3.10)를 통해 국내 AI 반도체 분야를 대표하는 산·학·연 45개 전문기관이 지원하였으며, 전문가 평가를 통해 분야별 총 4개 컨소시엄 28개 수행기관이 선정되었다.
- 대기업(SK텔레콤․SK하이닉스), 중소기업(텔레칩스․넥스트칩 등), 스타트업(퓨리오사AI․딥엑스․오픈엣지 등) 등 관련기업 대부분(16개)을 비롯하여 10개 대학과 2개 출연연이 참여할 예정이며,
- 특히, 국내 AI 서비스 기업을 대표하는 SK텔레콤과 팹리스(설계전문기업)를 대표하는 텔레칩스, 넥스트칩이 서버·모바일·엣지 분야의 컨소시엄 총괄기관으로 참여하여 분야별 개발 결과물을 통합한 칩(System on Chip) 제작 및 실증 등의 핵심적인 역할을 수행할 예정이다.
□ 과기정통부는 ‘20년 288억원 등 향후 10년간 2,475억원을 투입할 계획이며, ’20년 신규과제에서는 서버‧모바일‧엣지·공통 분야에서 높은 연산성능과 전력효율을 갖는 다양한 AI 반도체(NPU*) 10개를 상용화를 목표로 개발하며,
* Neural Processing Unit(신경망처리장치) : 인간 뇌의 신경망을 모방하여 대규모 연산을 동시에 처리할 수 있는 AI 프로세서로서 AI 알고리즘 연산에 최적화되어 있음
ㅇ 초고속 인터페이스, 소프트웨어까지 통합적인 개발로 AI 반도체 플랫폼 기술을 확보할 계획이다.
□ 먼저, ‘서버’ 분야에서는 SK텔레콤, 퓨리오사AI, 오픈엣지, 서울대, SK하이닉스 등 15개 기관이 참여한 컨소시엄이 최대 8년간 총 708억원을 투입하여 클라우드 데이터센터 등 고성능 서버에 활용 가능한 AI 반도체(NPU)와 인터페이스를 개발한다.
[서버 분야 주요 개발 내용]
※ 1TFLOPS는 1초당 1조번의 부동 소수점 연산처리 능력을 의미
ㅇ 향후, 컨소시엄은 각 세부과제에서 개발된 NPU와 인터페이스를 통합하여 2PFLOPS급 이상의 성능을 갖는 서버(모듈)를 개발하고, 이를 SK텔레콤 클라우드 데이터센터 등에 적용하여 AI 반도체를 국산화하고 세계 시장에도 진출한다는 계획이다.
- 또한, 초고속 인터페이스 개발 결과물의 국제 표준화를 추진하고 SK하이닉스의 차세대 메모리 컨트롤러(Controller) 등에 적용할 계획이다.
ㅇ 한편, 서버 분야에서는 2단계 후속과제(‘25~’29)를 통해 동 사업의 ’소자‘ 분야에서 추진 중인 저전력 신소자 개발 결과물과 혁신적 설계 기술을 융합하여 세계 최고 수준의 1PFLOPS급 AI 반도체를 개발할 계획이다.
[서버 분야 연도별 개발 목표]
□ ‘모바일’ 분야에서는 텔레칩스, 한국전자통신연구원(ETRI), 네패스, 이화여대, 한양대 등 11개 기관이 참여한 컨소시엄이 5년간 총 460억원을 투입하여 자율주행차·드론 등 모바일 기기에 활용 가능한 다양한 AI 반도체(NPU)를 개발한다.
[모바일 분야 주요 개발 내용]
※ 1TOPS는 1초당 1조번의 정수 연산처리 능력을 의미
ㅇ 향후, 컨소시엄은 각 세부과제에서 개발된 NPU를 통합하여 텔레칩스의 차량용 반도체 제품 등에 적용할 계획이며, 이를 통해 시장 수요가 높은 운전자보조시스템(ADAS) 등 자율주행차용 반도체 시장 등에 진출할 계획이다.
□ ‘엣지’ 분야에서는 넥스트칩, 한국전자통신연구원(ETRI), 오픈엣지, 딥엑스, 세미파이브, KETI 등 17개 기관이 참여한 컨소시엄이 5년간 총 419억원을 투입하여 영상보안·음향기기·생체인증보안기기 등 사물인터넷(IoT) 디바이스에 활용 가능한 다양한 AI 반도체(NPU)를 개발한다.
[엣지 분야 주요 개발 내용]
ㅇ 향후, 컨소시엄은 개발된 결과물을 넥스트칩의 영상보안 장치(CCTV, 블랙박스 등)와 옥타코의 생체인증 보안기기 등에 적용할 계획이다.
□ ‘공통’ 분야에서는 ETRI와 카이스트가 5년간 총 52.6억원을 투입하여 차세대 메모리(MRAM)와 AI 프로세서(NPU)를 통합시켜 매우 낮은 전력(1mW급)과 높은 전력효율을 갖는 신개념 PIM* 반도체 기술 개발에 도전한다.
* Processing-In-Memory : CPU 중심 컴퓨팅을 뇌 구조와 같은 메모리 중심 컴퓨팅으로 바꾸는 반도체(현재의 메모리-프로세서의 속도효율 저하, 전력증가 문제해결 기대)
□ 과기정통부는 범부처 사업단*을 통해 과제별 성과관리, 사업화 등을 체계적으로 집중 관리할 계획이며, 글로벌 시장 동향을 고려하여 조기에 제품화가 가능하도록 유연한 목표관리를 추진할 계획이다.
* 과기정통부ㆍ산업부 주관으로 ’20년 상반기내 출범 예정
ㅇ 특히, 급변하는 AI 반도체 기술 변화 추세를 고려하여 매년 전문가가 참여하는 연차평가를 통해 세부 과제별 성능 목표를 재점검하고, 충분한 시장 경쟁력을 갖는 제품이 개발 될 수 있도록 목표 조정(Moving Target)을 해 나갈 계획이다.
ㅇ 아울러, 분야별 총괄 수행기관이 개발한 플랫폼을 국내 팹리스 등이 새로운 제품‧기술 개발과 검증에 활용하여 개발 기간과 비용을 절감할 수 있도록 지원해 나갈 예정이다.
□ 과기정통부 최기영 장관은 “AI 반도체는 AI·데이터 생태계의 핵심기반이자 반도체 산업의 새로운 성장 동력으로서 정부의 선제적인 투자를 통해 민간의 투자 활성화를 유도하고, 국내 산학연 역량을 총 결집하는 것이 중요하다”고 강조하였다.
ㅇ 최 장관은 “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,
ㅇ “앞으로, 기존의 연구개발 성과를 민간에 확대하고, 민·관의 역량을 결집해 세계시장에 도전할 것이며, 차세대 PIM 기술 등 민간의 기술혁신을 뒷받침 해나갈 계획이다.”고 밝혔다.
출처:과학기술정보통신부
