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초당 40조 번 연산하는 'AI 반도체' 국내 기술로 개발

2020.04.08 09:29by 이수민 기자

출연연·기업 협력으로 AI 칩 설계 기술 국산화
향후 10년간 해당 분야에 총 1조96억 원 투자


AI 반도체 분야 기술 자립 발판이 마련됐다.

▲ ETRI-SKT, AB9 올 하반기 실증 [사진=과기정통부]

한국전자통신연구원(ETRI)과 SK텔레콤은 공동연구를 통해 NPU 기반의 AI 반도체 ‘AB9’를 개발하고, AI 인프라·제품 적용을 통한 실증을 추진할 계획이라고 밝혔다.

AI 반도체는 낮은 전력으로 대규모 데이터를 빠르게 처리하여 복잡한 상황 인식, 학습·추론 등 지능형 서비스에 최적화된 반도체다.

지난 2016년부터 과기정통부는 국가 연구개발을 통해 AI 반도체 기술 개발을 추진해 왔으며, 그 결과 ETRI와 SKT가 고성능 서버에 활용 가능한 AI 반도체를 국내 최초로 개발하는 데 성공했다.

▲ 서버용 초저전력 AI 반도체 [표=과기정통부]

연구진은 동전 크기(17mm x 23mm)의 면적에 16,384개의 코어를 집적했으며, 각 연산장치의 전원을 동작·차단할 수 있는 소프트웨어 기술을 적용했다.

이를 통해 초당 40조번(40TFLOPS)의 데이터 처리가 가능하고 15~40W 수준의 낮은 전력을 소모하는 AI 반도체를 개발했다.

올해 하반기부터 연구진은 개발된 칩을 SKT 데이터센터에서 실증하고 사업화를 본격화할 예정이다.


모바일·IoT 디바이스용 시각지능 AI 반도체
사람의 시각처럼 객체를 인식하고, 지능형 CCTV·드론 등에 적용 가능한 시각지능 AI 반도체도 ETRI와 전자부품연구원(KETI) 및 에프에이리눅스, 넥스트칩, 에이디테크놀로지와 같은 팹리스 등이 협력하여 개발했다.

▲ 모바일 IoT 디바이스용 시각지능 AI 반도체
[표=과학기술정보통신부]

연구진은 낮은 전력에서도 높은 정확도를 갖는 고효율 설계와 소프트웨어 기술을 적용하여 다양한 모바일·IoT 디바이스가 사람 수준으로 사물을 인식할 수 있는 소형 칩 개발에 성공했다.

성인 손톱 크기의 절반 수준(5mm x 5mm)으로 회로 면적을 최소화하면서도, 초당 30회의 물체 인식이 가능한 성능을 기존 반도체 대비 1/10 이하의 0.5W 전력으로 구현했다.

연구진은 올해 하반기부터 영상 감시·정찰 분야 등 AI 기반 지능형 디바이스 제품화와 연계한 실증과 사업화를 추진할 계획이다.

한편, 과기정통부는 연구 성과물의 기술이전, 원천 소프트웨어 배포 등을 통해 국내 AI 반도체 생태계의 활성화를 지원하고, 국내 기술의 국제 표준화를 지원할 방침이다.

과기정통부와 산업부는 올해부터 2029년까지 차세대 지능형반도체 기술개발 사업에 총 1조96억 원을 투자할 계획이다.

최기영 과기정통부 장관은 “기억과 연산을 통합한 반도체 기술(Processing-In-Memory; PIM) 등 도전적 연구도 지원하겠다”라고 밝혔다.