"엔비디아 잡자"…'AI반도체 팀코리아' 2025년까지 1000억 투자

과기정통부, 'K-클라우드 프로젝트'…계획 대비 2배 규모 추진

韓 AI반도체 레퍼 확보…추가 기술개발 위해 1조원 예타 기획

인공지능(AI) 반도체 이미지. (사진=정보통신기획평가원) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스] 심지혜 기자 = 정부가 국내 인공지능(AI) 반도체 개발을 위한 'K-클라우드 프로젝트' 사업을 본격화한다. AI반도체 개발에 그치는 것이 아닌 글로벌 진출을 위한 성능 검증 사업도 추진한다. 기존 AI·클라우드 서비스 개발 사업에 국산 신경망처리장치(NPU) 데이터센터 구축사업을 추가, 2025년까지 약 1000억원을 투자할 계획이다.

과학기술정보통신부는 이종호 장관 주재로 연 제3차 인공지능 반도체 최고위 전략대화에서 'K-클라우드 프로젝트' 1단계 착수보고회를 가졌다고 26일 밝혔다.

최근 초거대 언어모델 기반의 생성형AI 등장과 확산으로 AI 연산에 특화된 고성능·저전력 AI반도체의 중요성이 부각되고 있다. 글로벌 시장조사업체 가트너에 따르면 세계 AI반도체 시장은 2021년 347억 달러에서 2026년 861억달러에 이를 것으로 예상된다. 이는 메모리 반도체 시장의 50% 수준이다.

특히 엔비디아는 AI 개발에 사용되 그래픽처리장치(GPU)에서 점유율 90% 이상을 차지하고 있다. 이에 엔비디아는 물론 AMD, MS, 아마존, 구글 등 글로벌 기업들도 AI반도체 개발에 적극 나서는 상황이다.

과기정통부는 국산 AI반도체 개발을 위해 산학연과 함께 추진하는 'K-클라우드 프로젝트'로 경쟁력을 확보한다는 포부다.

이종호 과기정통부 장관은 "초거대 언어모델을 비롯한 AI 활용이 본격적으로 확산되려면 상당히 많은 반도체 칩이 작동해야하는데, 글로벌 기업들은 AI 연산에 최적화된 고성능·저전력 AI반도체를 만들기 위해 치열하게 경쟁하고 있다"고 말했다.

이어 "세계적인 반도체 전쟁에서 승리하기 위해 K-클라우드 프로젝트로 국산 AI반도체가 조속히 레퍼런스를 확보해 국내는 물론 글로벌 시장에도 진출할 수 있도록 적극 지원할 것"이라고 강조했다.

1단계 사업 착수…계획보다 데이터센터 연산용량 2배 늘어

[서울=뉴시스] ‘K-클라우드 프로젝트’ 1단계 ‘국산 NPU 데이터센터 구축사업’ 개요. (사진=과기정통부 제공) *재판매 및 DB 금지

과기정통부는 지난해 12월 세계 최고 수준의 초고속·저전력 국산 AI반도체를 개발하고 이를 데이터센터에 적용해 국내 클라우드 경쟁력을 강화하기 위한 'K-클라우드 프로젝트'를 공개한 바 있다. 예산은 2023년부터 2030년까지 총 8262억원 규모다. 국산 AI반도체를 3단계에 걸쳐 고도화하고 단계별로 데이터센터에 적용해 클라우드 기반 AI서비스까지 제공하는 실증사업이다.

이번 착수하는 1단계 사업은 현재 상용화 초기 단계에 있는 국산 NPU를 데이터센터에 적용하고 클라우드 기반 AI서비스까지 제공하는 실증 사업이다. NPU는 딥러닝 등 AI 알고리즘에 최적화된 고성능·저전력 프로세서다.

과기정통부는기존 AI·클라우드 서비스 개발 사업에 신규 추가한 국산 NPU 데이터센터 구축사업을 연계해 올해 약 376억원을 시작으로 2025년까지 약 1000억원을 투자할 예정이다.

상용화 초기 단계에 있는 국산AI반도체가 본격적으로 시장에 진출하기 위해서는 일정 규모 이상의 데이터센터와 서비스에 적용해 검증된 레퍼런스를 확보하는 게 중요하다. 이번 프로젝트를 통해 레퍼런스를 확보함으로써 국내 AI반도체 시장 조기 창출과 글로벌 시장 진출을 꾀한다는 복안이다.

국산 NPU 데이터센터 구축사업은 'AI반도체 팜(Farm) 구축 및 실증'과 'AI반도체 시험검증 환경조성'(광주)으로 나뉜다. 이는 공공과 민간이 각각 맡는다.

지난 2월 공고 당시 각 사업당 목표는 ‘연산용량 10PF 이상’의 국산 NPU 기반 데이터센터 구축이었다. 참여 기업들의 의지를 나타내면서 연간용량을 2배로 확대한 총 39.9PF(페타플롭스) 규모로 착수한다.

국내 클라우드·AI반도체·AI서비스 기업이 컨소시엄으로 참여하며 ▲AI반도체 기업은 리벨리온·사피온코리아·퓨리오사AI ▲클라우드에서는 네이버클라우드·NHN클라우드·KT클라우드가 참여한다.

韓 AI반도체 "실력 검증 받아 글로벌 시장 뚫는다"

사업에 참여하는 AI반도체 사피온코리아는 동종 참여 업계 중 최대 규모인 총 20PF(공공 10PF, 민간 10PF)에 해당하는 칩을 공급할 예정이다. 올해는 'X220' 모델로 시범 서비스를 위한 인프라를 구축하고 내년에는 부동소수점 연산에서 4배 이상의 성능 효율 향상을 제공하는 X330으로 초거대언어모델(LLM) 및 영상처리응용 등에 활용되는 데이터센터를 구축한다는 계획이다.

리벨리온의 삼성전자의 5나노 극자외선(EUV) 공정을 통해 생산된 AI반도체인 아톰으로 현재 국내 유일하게 부동소수점(Floating point) 연산을 지원한다. 리벨리온은 이번 사업에 아톰을 활용, 1차년도에 2PF 이상, 3차년도까지 총 8.9PF 이상의 칩을 공급하고 지능형 관제 솔루션과 헬스케어AI 솔루션을 실증할 예정이다.

아톰은 국내에서 유일하게 생성 AI를 가속할 수 있는 AI반도체로, 지난 4월 AI반도체 성능 테스트 대회인 엠엘퍼프(MLPerf)에서 엔비디아와 퀄컴을 앞서는 성능과 국내 최초 트랜스포머 모델의 가속을 검증받았다.

퓨리오사AI는 이번 사업에서 자사 NPU인 '워보이'와 차세대 칩인 '레니게이드'를 클라우드 기업에 공급하여 관제, 자연어, 교육 분야의 AI서비스들을 실증할 예정이다.

글로벌 AI플랫폼 기업인 허깅페이스와 초거대 언어모델 등을 최적화하는 솔루션을 개발하고 있고 LG AI연구원과 초거대 AI 엑사원 기반의 ‘생성형 AI’ 상용 기술을 검증할 예정이다.

이외에 광주광역시 첨단 3지구에 AI산업융합 집적단지를 조성 중인 인공지능산업융합사업단(AICA)은 과기정통부와 AI집적단지의 핵심 시설인 AI 데이터센터 내에 국산 AI반도체를 시험·검증·실증하는 클라우드 환경 구축을 진행한다.

광주광역시 CCTV 통합관제센터에 국산 AI반도체를 실증함으로써 전국의 CCTV 통합관제센터에 국산 AI 반도체를 적용할 수 있는 기반을 마련하고 국내 AI반도체의 시장 경쟁력 강화를 도모할 수 있을 것으로 내다봤다.

서버용 뿐 아니라 로봇, 자동차 등에 적용하는 엣지용 AI반도체 기업도 이날 전략대화에 참석했다.

딥엑스는 현대·기아차, 포스코DX, 자화전자, 코아시아일렉 등과의 협력을 통해 AI반도체 기반 상용화 제품을 준비, 미국·대만·중국 시장을 중심으로 활발한 프로모션을 진행하고 있다.

모빌리티용 AI 반도체를 담당하는 텔레칩스는 첨단운전자지원시스템(ADAS) 분야를 타겟으로 NPU를 탑재한 비전 프로세서(D-돌핀) 개발에 성공, 내년 양산할 예정이다.

"국산 AI반도체 적용으로 데이터센터 성능 제고"

클라우드 기업 중에서는 NHN클라우드가 이번 'NPU팜' 사업을 통해 총 22PF 규모의 국산 AI반도체 기반 데이터센터를 구축한다. 이는 이번 사업의 50% 이상에 달하는 규모이자 최대 규모다.

구체적으로 민간(의료 및 관제)과 공공(광주CCTV통합관제센터)에 각각 11PF을 책정했다. 적용할 AI반도체는 사피온의 X220과 X330이다.

네이버클라우드는 민간과 공공 부문 각 4.5PF씩 총 9PF 규모의 국산 AI반도체 기반 데이터센터를 구축한다. 퓨리오사AI의 칩을 우선 적용해 자연어처리, 교육, 안전관제 분야의 실증서비스를 검증할 예정이다.

이번 사업을 통해 글로벌 수준의 AI-IaaS(AI 클라우드 인프라)를 마련하고 국산 AI 반도체 레퍼런스를 확보한다는 방침이다. 또 아시아, 북미 등 보유하고 있는 자체 리전(복수의 클라우드 데이터센터)에 점진적으로 확산, 배포하여 경쟁력을 확보할 계획이다.

KT클라우드는 이번 사업에서 민간과 공공 부문 각 4.45P씩 을 더해 8.9PF 규모의 국산 AI반도체 기반 데이터센터와 클라우드 플랫폼을 설계·구축하고 AI응용서비스를 실증한다.

국산 AI반도체, SW스택, 클라우드 플랫폼, AI응용서비스까지 어우르는 AI 풀스택을 완성해 오는 2025년까지 글로벌 시장에 진출한다는 포부다. 최근에는 리벨리온의 '아톰'을 탑재한 클라우드 기반 NPU 인프라 서비스의 상용화 착수를 국내 최초로 추진한 바 있다.

2~3단계 사업 위한 예타 준비…1조 규모로 추진

착수보고회 이후에는 K-클라우드 기술개발 예타사업 추진방안이 논의됐다. 이는 지난해 12월 발표한 국산 AI반도체를 활용한 K-클라우드 추진방안을 근거로 한다.

과기정통부는 2단계와 3단계의 국산 AI반도체를 활용한 효율적인 대용량 클라우드 서비스 제공을 위해 ▲데이터센터 인프라 및 HW 개발 ▲데이터센터 컴퓨팅 SW 개발 ▲AI반도체 특화 클라우드 기술 개발을 골자로 하는 약 1조원 규모의 예타를 추진한다. 올 하반기에 예타 대상선정을 위한 기획보고서를 제출할 예정이다.

올해 AI반도체 대학원 사업에 선정된 3개 대학(서울대, 한양대, KAIST)의 주요 연구·교육 계획도 발표했다. 

전략대화 종료 이후에는 K-클라우드 프로젝트의 성공적인 실현을 위한 산·학·연 협력 공동 선언문 발표가 이어졌다.

이날 모인 산·학·연 대표들은 AI반도체-클라우드-엣지-AI서비스로 연계되는 신산업 육성과 관련 생태계 조성을 위해 다같이 힘을 모아 협력할 것을 선언했다.


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