'30년까지 AI반도체, 美수준으로 끌어올린다…내년 민간 데이터센터 공모

[이데일리 정다슬 기자] 정부가 내년 1월 국산 인공지능(AI) 반도체를 활용해 데이터센터를 만들 클라우드 사업자를 공모한다. 광주AI집적단지에 조성예정인 대규모 데이터센터 외에도 민간 차원의 데이터센터를 만들어 국산 AI반도체 활용사례를 만들어가겠다는 계획이다.

“2030년까지 AI반도체 기술력, 美수준으로 끌어올릴 것”



이종호 과학기술정보통신부 장관은 12일 이 같은 내용의 국산 AI 반도체를 활용한 ‘K-클라우드 추진방안’을 발표했다. 앞서 정부가 지난 6월 AI반도체 시장 선점을 위해 5년간 1조원을 투자하고 7000명의 인재를 양성하겠다고 발표한 AI반도체 산업성장 지원대책의 연장선이다.

윤두희 과기정통부 정보통신방송기술정책과장은 “미국 아마존은 이미 인퍼런시아(Inferentia)이라는 자체 인공지능(AI) 반도체를 만들어 데이터센터에 적용, 기존 GPU보다 최대 70% 저렴한 비용에 컴퓨팅 서비스를 제공하고 최근 2세대 인퍼런시아를 개발한 상황”이라며 “AI반도체는 향후 K-클라우드의 경쟁력을 좌우할 핵심 키워드”라고 말했다.

2020년 ICT 기술수준조사에 따르면 우리나라 AI반도체 수준은 미국을 100점이라고 봤을 때 89.2점 정도다. 92.5점을 받은 중국보다도 낮다. 정부는 내년부터 2030년까지 3단계에 거쳐 고도화시켜 국내 시장 점유율을 80%까지 끌어올리겠다는 계획이다.



내년 1월 민간 데이터센터 공모 내년 3~4월 민간 사업자 선정

이를 위한 첫 번째 단계가 현재 시제품 단체인 국산 신경망처리장치(NPU)를 이용해 국내 데이터센터를 만들고 검증해 시장수요를 이끌어낸다는 것이다. 현재 NHN이 광주AI집적단지에 구축 중인 국가AI데이터센터는 공공분야 AI서비스를 실증하고, 공모를 통해 선정된 민간 데이터센터에서는 민간분야 중심 AI서비스를 실증할 계획이다.

민간 데이터센터를 구축·운영할 사업체의 대상, 선정기준, 구체적인 계획 등은 내년 1월 공표된다. 과기정통부 관계자는 “3~4월 정도에 사업자가 선정될 것”이라고 말했다. 이날 이 장관 주재하에 경기창조경제혁신센터에서 열린 ‘제2차 AI 반도체 최고위 전략대화’에서는 김동훈 NHN클라우드 대표·윤동식 KT클라우드 대표·한상영 네이버클라우드 책임리더가 참석했다.

정부는 국산 NPU데이터구축사업과 기존 AI· 클라우드 서비스 개발 사업을 연계해 내년 428억원, 2025년까지. 3년간 1000억원을 투자한다는 입장이다.

현재 서버용 국산NPU는 SK하이닉스와 SK텔레콤이 손잡아 투자한 사피온의 X220, KT와 손잡고 현재 NPU팜을 구축 중인 리벨리온의 ION, 네이버가 예비창업단계에서부터 투자하고 현재 카카오엔터프라이즈와 손잡고 있는 퓨리오사의 워보이(Warboy)가 있다. 각각 진영이 갖춰져 있는 만큼, 공모가 시작되면 치열한 경쟁이 이뤄질 것으로 전망된다.

정부는 이렇게 구축된 데이터센터를 활용해 안전·보건·교육·국방 등 4개 분야를 중심으로 AI·클라우드 서비스를 추진하고, 이를 성장 가능성이 높은 주요 분야로 확대한다는 계획이다.

PIM과 연계해 극저전력 구현…SW 개발도



2026~2028년까지는 디램 기반 상용 프로세싱인메모리(PIM)와 국산 신경망처리장치(NPU)칩을 패키징해 성능을 높이는 작업에 들어간다. 홍성완 정보통신산업정책관은 “메모리와 프로세서를 통합해 ‘폰노이만 병목현상’을 해결하는 PIM은 NPU의 성능을 더욱 끌어올릴 것”이라고 설명했다.

2030년까지는 비휘발성 메모리를 활용해 아날로그 곱셈누산기(MAC) 연산기반의 PIM를 개발해 극저전력화를 추진한다. 윤 과장은 “비휘발성 메모리의 경우 반도체 소재의 저항물성이 크다”면서 “계산에 많은 부분을 차지하는 MAC를 아날로그 방법으로 하게 되면 극저전력이 구현된다는 연구가 현재 활발하게 진행되고 있고 이 부분을 반영하겠다는 야심찬 계획”이라고 말했다.

AI반도체 데이터센터 하드웨어 성능을 지속적으로 끌어올리겠다는 3단계 로드맵 외에도 정부는 이를 실용화하기 위한 소프트웨어 개발사업도 추진할 계획이다.

국산 AI반도체에서 딥러닝 등 AI알고리즘 을 초고속·극저전력으로 실행하는 컴파일러, 라이브러리, AI모델 자동 병렬화 기술 등과 이를 상용 클라우드에 적용하기 위한 가상머신(VM) 및 컨테이너, 가상 서버 클러스터 기술 등을 개발 계획이다. 현재 신규 사업을 위한 예비타당성조사가 이뤄지고 있다. 국내에서는 모레(MOREH)가 대표적 AI인프라 솔루션 기업으로 꼽힌다.



AI반도체대학원 신설…산·학·연 협력 강화

2030년까지 8년에 걸쳐서 이뤄지는 장기적 계획인 만큼 추진력을 잃지 않기 위한 산·학·연 협력 체계 구축에서도 힘을 기울인다. 과기정통부는 지난 9월 결성한 ‘AI반도체 스케일업 네트워크’를 확대·개편, ‘국산 AI반도체 기반의 K-클라우드 얼라이언스’를 구성한다. AI반도체 기업, 클라우드 기업, AI서비스 수요·공급기업과 관련 협회, 정부·연구기관 등 40여개 기관으로 시작해 지속적으로 확대해나간다.

정부는 약 90억원을 투입해 AI반도체 기업과 대학이 협력해 교육과정을 개발하는 ‘AI반도체 대학원’을 3개교 신설, AI반도체를 위한 미래인재를 양성하는 한편, 아직 초기 단계인 PIM을 고도화·실증하기 위해 ‘PIM HUB’의 역할을 강화하고 관련 분야 협업 강화를 위해 연구개발 지원기관인 한국전자통신연구원(ETRI)과 정보통신기획평가원(IITP) 조직을 강화한다.

이 장관은 “메모리 반도체 분야서 세계최고 수준의 경쟁력을 가진 우리나라는 반도체 산업의 새로운 성장 동력이 될 AI반도체를 세계 최고 수준으로 육성할 수 있다”며 “K-클라우드 프로젝트를 통해 국내 AI반도체 및 클라우드 경쟁력을 높여 국민이 보다 좋은 AI서비스를 제공받을 수 있도록 산·학·연이 힘을 모으겠다”고 말했다.