엔비디아 독점 깬다…韓, AI 반도체 시장 공략

김도현 2021.11.26 19:03:41

- ‘제2의 D램’ 신화 기대

[디지털데일리 김도현 기자] 국내 산학연이 인공지능(AI) 반도체 분야 육성에 나선다. 전 세계적으로 초기 단계인 만큼 선제적으로 제품 개발에 나서 시장을 주도하겠다는 의지다.

26일 과학기술정보통신부는 서울 서초구 엘타워에서 ‘2021 인공지능반도체 미래기술 컨퍼런스’를 주최했다.

이날 과기정통부 최동원 과장은 “국내 기업의 시스템반도체 시장점유율은 3% 수준으로 글로벌 1위인 메모리와는 대비가 된다. AI 반도체 선점으로 상황을 바꿀 수 있다”고 설명했다.

AI 반도체 시장은 10년간 6배 성장할 것으로 추정된다. 2020년 185억달러(약 22조원)에서 2030년 1179억달러(약 142조원) 규모로 커질 전망이다. 같은 기간 시스템반도체 시장에서 AI 반도체가 차지하는 비중은 8%에서 31%가 된다.

AI 반도체는 데이터 수집, 전송, 연산 등 역할을 한다. 그동안 그래픽처리장치(GPU)가 담당하던 분야다. GPU 시장은 미국 엔비디아가 사실상 독점 체제다. 점유율 80% 이상을 차지한다.

최 과장은 “GPU는 전력효율 및 발열 문제와 비싼 가격 등이 단점으로 꼽힌다. 그래픽 전용 반도체라는 한계도 있다”며 “현재 GPU와 초기 형태 신경망처리장치(NPU)가 쓰이는데 NPU는 세계적으로 초기 단계다. 우리나라가 치고 나가면 메모리 이어 시스템반도체 분야에서 앞서 나갈 기회”라고 이야기했다.

정부 차원에서 AI 반도체 육성 작업에 나서고 있다. ▲차세대 지능형반도체 기술개발(2020~2029년) 4880억원 ▲PIM(Process-in-Memory) 반도체 기술개발(2022~2028년) 2897억원 ▲ 자율주행용 ai 반도체 핵심기술개발(2022~2025년) 390억원 등 사업들이 대표적이다. AI 반도체 기업 지원 및 인력양성에서도 수백억원이 투입될 예정이다.

최 과장은 AI 반도체가 ‘제2의 D램’로 거듭날 잠재력이 있다고 봤다. 반도체 인프라와 대규모 수요기업 보유 등을 긍정 요인으로 꼽았다. 그는 “세계 최고 메모리 기술력과 2위 수준 반도체 수탁생산(파운드리) 역량을 갖췄고 스마트폰 자동차 등 분야 글로벌 기업이 있다. AI 반도체 관련 기회와 잠재력이 충분하다”고 강조했다.

현재 AI 반도체는 스마트폰 등 소비자 디바이스 일부에만 적용되고 있다. 향후 서버와 자동차, 사물인터넷(IoT) 등으로 확산할 것으로 보인다. 오윤제 정보통신기획평가워 PM은 “AI 반도체는 아직 초기 시장이지만 4대 핵심분야 중심으로 거대 시장을 창출할 가능성을 보유한 제품군”이라고 말했다.

미국 중국 대만 유럽 등도 준비 중이다. 미국은 지난 2019년 AI 이니셔티브 행정명령을 내렸다. 민간이 추진하기 어려운 AI 반도체 투자에 우선순위를 두는 것이 골자다. 중국은 2030년 AI 최대 강국을 목표로 정부 차원에서 AI 발전계획을 수립했다. 대만은 TSMC 등 파운드리 주도로 AI 반도체 생태계를 강화 중이다. 유럽은 뇌 구조 시뮬레이션, 고성능 컴퓨팅 등 장기연구에 10억유로를 투자하기로 했다.