ETRI 연구진이 개발한 AI반도체 칩을 테스트하고 있다.[과기정통부 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 인공지능·데이터 생태계의 핵심으로 꼽히는 인공지능(AI) 반도체 분야의 기술 자립을 위한 발판이 마련됐다.

과학기술정보통신부는 한국전자통신연구원(ETRI)과 SK텔레콤 등이 공동연구를 통해 고성능 서버, IoT(사물인터넷) 디바이스 등에 적용 가능한 AI 반도체를 개발하고 AI 인프라·제품 적용을 통한 실증을 추진‧할 계획이라고 7일 밝혔다.

AI 반도체란 AI 기반 응용 서비스가 필요로 하는 연산을 높은 성능, 높은 전력효율로 실행하는 반도체를 말한다. 최근 AI 기술의 발전 및 산업 확산에 따라 고성능·저전력의 AI 반도체가 미래 AI 산업 경쟁력을 좌우하는 차세대 핵심기술로 부각되고 있다.

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 왔다. 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.

ETRI와 SKT는 AI 응용 서비스를 제공하는 클라우드 데이터센터 등 고성능 서버에 활용 가능한 AI 반도체를 국내 최초로 개발했다.

현재 AI 연산에 활용되는 반도체(CPU, GPU 등)는 전력 소모량이 크고 반도체 칩의 크기가 커서 효율적인 생산·활용에 한계가 있다.

연구진은 전력 소모 및 제작 비용 등 실용성을 고려하여 칩의 크기를 최소화하면서도 AI 연산에 최적화된 설계 기술을 적용해 높은 연산능력과 전력효율을 구현했다.

특히 동전 크기 작은 면적에 1만6384개에 달하는 다수의 연산장치를 고집적해 성능을 극대화했고 전력 소모는 최소화시켰다.

이를 통해 초당 40조번의 데이터 처리가 가능하고 15~40W 수준의 낮은 전력을 소모하는 AI 반도체를 개발, 클라우드 데이터센터 등에 적용 시 AI 서비스에 대한 전력효율이 10배 이상 향상될 수 있을 것으로 기대된다.

또 ETRI와 전자부품연구원은 다양한 모바일·IoT 디바이스가 사람 수준으로 사물을 인식할 수 있는 소형의 칩 개발에 성공했다. 성인 손톱 크기의 절반 수준으로 회로면적을 최소화하면서도, 초당 30회의 물체인식이 가능한 성능을 기존 반도체 대비 1/10 이하의 0.5W 전력으로 구현했다.

최기영 과기정통부 장관은 “독자적인 AI 반도체 개발은 국내 AI·데이터 생태계 혁신을 위한 중요한 도전이 될 것”이라며 “민·관 협력을 통해 AI 반도체 발전 전략을 수립해 AI 반도체를 미래 혁신성장 동력으로 집중 육성해 나가겠다”고 말했다.

nbgkoo@heraldcorp.com