[서울=뉴시스] 심지혜 기자 = 정부는 글로벌 인공지능(AI) 반도체 시장에서 약 90%를 차지하는 엔비디아 중심 구조에 대응하기 위해 국산 AI 반도체 육성에 속도를 낸다.

2030년까지 글로벌 AI반도체 유니콘 기업 5개 및 AI반도체 기술선도 강소기업 5개를 육성하고, 추진 중인 독자AI 모델에서 실증한다. 또 국산 NPU 도입 촉진을 위해 관련 세액공제도 신설한다.

과학기술정보통신부는 제2회 과학기술관계장관회의에서 'AI반도체 산업 도약 전략' 안건을 심의·의결했다고 17일 밝혔다.

AI 반도체는 AI 성능을 좌우하는 필수 자원이자 핵심 인프라로 글로벌 시장 경쟁의 최대 격전지로 부상하고 있다. 이러한 가운데 AI 학습에 필수적인 그래픽처리장치(GPU)는 막대한 전력소모와 운영비용 등으로 폭발적인 AI 서비스 수요 대응에 한계가 있어 AI 추론에 특화된 신경망처리장치(NPU) 등 저전력·저비용 AI반도체로 시장 기회가 열리고 있다.

정부는 세계 중심에 서는 K-엔비디아 육성으로 AI반도체 글로벌 강국으로 도약하겠다는 목표를 수립, 독자 AI 파운데이션 모델과 연계해 국산 NPU 성능을 고도화하고 주요 공공·민간 분야에서 실증한다는 방침이다.

◆ 독자 AI 탑재할 K-NPU 성능 확보…피지컬AI 특화 모델도 개발

우선 정부는 독자 AI 모델과 연계해 국산 NPU 성능을 확보할 방침이다. 이를 위해 대규모 거대언어모델(LLM)에 최적화하고 소프트웨어(SW) 풀스택을 통한 성능 고도화를 비롯, 2027년까지 155PF(페타플롭스) 규모의 테스트베드를 구축해 상용화를 지원한다.

국산 NPU에 대한 시장의 성능 우려를 해소하기 위해 객관적인 성능 검증·평가가 가능하도록 수요-공급기업이 함께 참여하는 공동 성능지표 ‘K-퍼프(Perf)’도 활용한다.

아울러 디바이스 자체에서 대형 AI모델과 강화학습 지원이 가능한 피지컬AI 특화 NPU도 개발한다. 메모리에 연산을 담당하는 프로세스 기능을 통합한 핌(PIM) 반도체, 인간 뇌 작동방식을 모방해 효율성을 향상한 뉴로모픽 반도체와 같은 초저전력 차세대 AI 기술 확보와 조기 사업화도 추진한다.

국산 AI반도체를 기반으로 대규모 컴퓨팅 서비스를 제공하기 위해, 초고속 인터페이스 등 인프라·하드웨어(HW) 기술 확보와 함께, 엔비디아 SW 쿠다에 대응하는 SW 풀스택 기술 개발도 지원한다.

◆ K-NPU, 공공 시장에 우선 도입…금융투자 확대

정부는 국산 NPU를 공공 AX에 우선 도입, 초기시장 마중물을 제공할 방침이다. 행정업무에서 AI활용을 위한 NPU 인프라 구축, 치안·국방 분야 AX, AI CCTV 전환, 도시단위 온디바이스 AI 실증·확산 등 범정부·지자체 수요 기반의 'K-NPU 공공선도 7대 과제'를 내년부터 본격 추진할 계획이다.

민·관 합작 국가 AI 컴퓨팅 센터에서 NPU 신제품을 실증·도입해 국산 NPU 기반의 민간 AI 서비스 도입을 촉진하고, 자동차, 사물인터넷(IoT)·가전, 기계·로봇, 방산 등 4대 주력산업 분야 K-온디바이스 AI반도체 상용화 프로젝트를 진행한다.

정부는 금융 투자도 확대한다. 국민성장펀드에서 K-엔비디아 프로젝트를 가동, 차세대 제품 개발·양산 등을 위한 대규모 투·융자를 지원하고, 유망 스타트업 등 성장기업은 초기 성장자금 지원을 위해 장기 지분투자 등을 지원한다.

NPU 기반 AI컴퓨팅 인프라·설비 통합투자 등에 대한 세액공제도 신설한다.

이를 바탕으로 2030년까지 글로벌 AI 반도체 유니콘 기업 5개를 육성하는 동시에 AI반도체 기술 선도 강소기업 5개를 확보한다는 목표다.

정부는 이번 전략의 실행력을 담보하고, 급변하는 기술·산업 트렌드에 맞춰 AI반도체 산업의 전략적 발전방안을 논의하기 위해 과기부총리가 주재하는 범국가 차원의 'AI반도체 민·관 전략협의회'를 내년 상반기에 출범시킬 계획이다.

배경훈 부총리는 "AI반도체 육성은 AI G3 목표를 달성하기 위한 최우선 과제 중 하나로, K-엔비디아 육성 등 AI반도체 도약에 승부를 던질 결정적 시점"이라며 "초기단계인 우리 AI반도체가 독자 AI 모델 발전과 궤를 같이하도록 빠르게 상용화·산업화를 달성하고, 나아가 글로벌 수준으로 역량을 강화해 ‘K-반도체’가 다시 한번 세계를 놀라게 할 성공신화를 창출할 수 있도록 지원하겠다"고 강조했다.


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