"엔비디아 넘어보자"…세계 최고 수준 AI 반도체 기술 키운다

급성장하고 있는 AI 반도체 분야 엔비디아 독주
클라우드 기업이 국산 AI 반도체 써보도록 지원
데이터센터 SW 분야와 AI 인력 육성에도 적극

AI 반도체 이미지. SK텔레콤 제공

정부와 기업이 손잡고 빠르게 성장하고 있는 인공지능(AI) 반도체 시장에 뛰어든다는 계획이다. 이들은 전 세계 90% 이상의 시장을 장악하고 있는 엔비디아 반도체를 대체할 수 있는 세계 최고 수준의 국산 AI 반도체를 개발한다는 목표를 제시했다.

과학기술정보통신부는 26일 경기 분당시 판교 NHN클라우드에서 'K-클라우드 프로젝트' 1단계 착수 보고회를 가졌다. 지난해 말 오픈AI의 챗GPT가 공개된 이후 주요 플랫폼 기업들은 연이어 생성형 AI를 쏟아내고 있다. AI 연산에 특화된 고성능·저전력 AI반도체의 중요성도 부각된다. 글로벌 시장조사업체 가트너는 세계 AI 반도체 시장이 2021년 347억 달러에서 2026년 861억 달러로 연평균 16% 급성장할 것으로 내다봤다. 이는 현재 삼성전자, SK하이닉스 등이 활약하고 있는 메모리 반도체 시장 규모의 절반에 달하는 규모다.

문제는 이 시장을 미국의 엔비디아가 시장의 90% 이상을 장악하고 있다는 점이다. 생성형 AI에 필요한 엔비디아의 그래픽카드(GPU)는 3만 달러(약 3,900만 원)가 넘는 고가임에도 구하려면 6개월 이상 기다려야 할 정도로 주문이 밀려있다.

과기정통부는 세계 최고 수준의 초고속·저전력 국산 AI 반도체를 개발하고 이를 데이터센터(IDC)에 적용해 국내 클라우드 경쟁력을 강화한다는 목표를 세우고 K-클라우드 프로젝트를 추진 중이다. 이를 위해 2030년까지 세 단계를 거쳐 총 8,262억 원을 투입할 계획이다.

기업이 AI 반도체 개발·실증하도록 정부가 시장 만들어준다

시각물_전세계 AI 반도체 시장 규모

이날 착수한 1단계 사업은 국산 신경망처리장치(NPU)를 국내 데이터센터에 접목하고 AI 서비스를 직접 실증해 보는 방식으로 진행된다. 이미 국내 스타트업들이 엔비디아의 GPU보다 성능이 우수한 AI 특화 반도체인 NPU를 개발했음에도 IDC 업체들은 이를 선뜻 선택하지 못하는 상황이다. 이들의 반도체가 일정 규모 이상의 IDC와 서비스에서 실제 구현된 사례가 없기 때문이다.

1단계 사업에 AI반도체 기업으로는 리벨리온, 퓨리오사AI, 사피온코리아가, 클라우드 기업으로는 네이버, KT, NHN클라우드가 각각 참여했다. 이들은 39.9페타플롭스(PF·1PF는 1초에 1,000조 번 연산) 규모의 IDC를 구축할 계획이다. 과기정통부는 올해 약 376억 원을 시작으로 2025년까지 약 1,000억 원을 투자한다.

약점 가진 AI·SW 개발 분야에 1조 원 투입 계획

기존 반도체와 AI 반도체 비교.

과기정통부는 AI 반도체 관련 생태계 확장에도 나선다. 우리가 상대적으로 약하다는 평가를 받는 IDC 컴퓨팅 소프트웨어(SW) 개발과 AI 반도체 특화 클라우드 기술 개발을 위해 약 1조 원 규모의 예비타당성 조사를 기획 중이다.

세계적 수준의 AI 반도체 개발 및 SW 역량을 갖춘 석·박사급 인재 양성을 위한 지원도 더해진다. 이를 위해 과기정통부는 올해 서울대, 한양대, 한국과학기술원(KAIST)에 AI 반도체 대학원을 세웠다.

이종호 과기정통부 장관은 "초거대 언어모델(LLM)을 비롯한 AI 활용이 본격 확산되려면 상당히 많은 반도체 칩이 작동해야 하며 글로벌 기업들은 AI 연산에 최적화된 고성능·저전력 AI반도체를 만들기 위해 치열하게 경쟁하고 있다"며 "세계적으로 벌어지고 있는 반도체 전쟁에서 우리나라가 최고 수준의 AI반도체 기술을 확보할 수 있도록 모든 지원을 아끼지 않겠다"고 밝혔다.

안하늘 기자 ahn708@hankookilbo.com