ETRI-SKT, 데이터센터용 AI 반도체 개발

국내 통신사와 출연연이 고성능 서버, IoT 디바이스 등에 적용 가능한 AI 반도체를 개발하는데 성공했다.

과학기술정보통신부는 한국전자통신연구원(ETRI)과 SK텔레콤이 NPU 기반의 서버용 초저전력 AI 반도체를 개발하고 제품 적용을 통한 실증을 추진할 계획이라고 7일 밝혔다.

AI 반도체란 인공지능 기반 응용 서비스가 필요로 하는 연산을 높은 성능, 높은 전력효율로 실행하는 것으로, 대규모의 데이터를 빠르게 처리해 복잡한 상황 인식, 학습 및 추론 등 지능형 서비스에 최적화됐다.

AI 기술의 발전과 산업 확산에 따라 인공지능 실행에 최적화된 고성능, 저전력 AI 반도체가 산업 경쟁력을 좌우하는 차세대 핵심기술로 부각되고 있다.

ETRI, SKT는 AI 응용 서비스를 제공하는 클라우드 데이터센터 등 고성능 서버에 활용 가능한 인공지능 반도체를 국내 최초로 개발했다.

현재 AI 연산에 활용되는 반도체(CPU, GPU 등)는 전력 소모량이 크고 반도체 칩의 크기가 커서 효율적인 생산, 활용에 한계가 있다.

연구진은 전력 소모, 제작 비용 등 실용성을 고려해 칩의 크기를 최소화하면서 AI 연산에 최적화된 설계 기술을 적용해 높은 연산능력과 전력효율을 구현했다.

특히 동전 크기의 작은 면적에 1만6,384개에 달하는 다수의 연산장치를 고집적해 성능을 극대화하면서 각 연산장치의 전원을 동작, 차단할 수 있는 소프트웨어 기술을 적용해 전력 소모를 최소화했다.

초당 40조번의 데이터 처리가 가능하고 15~40W 수준의 낮은 전력을 소모하며 클라우드 데이터센터 등에 적용시 AI 서비스에 대한 전력효율이 10배 이상 향상될 것으로 예상된다.

연구진은 올 하반기부터 지능형 CCTV, 음성인식 등을 서비스하는 SKT 데이터센터 적용을 통해 개발된 칩을 실제 환경에서 실증하고 사업화를 본격화할 계획이다.

ETRI, 전자부품연구원(KETI), 펩리스 기업 등이 협력해 모바일, IoT 디바이스용 시각지능 AI 반도체도 개발했다.

사람의 시각처럼 객체를 인식하는 이 반도체는 지능형 CCTV, 드론 등에 활용 가능하며 낮은 전력에서도 높은 정확도를 갖는 고효율의 설계와 SW 기술이 적용됐다.

해당 연구진은 향후 영상 감시, 정찰 분야 등 AI 기반 지능형 디바이스 제품화와 연계한 실증 및 사업화를 추진할 예정이다.

최기영 과기정통부 장관은 "독자적인 AI 반도체 개발은 국내 인공지능, 데이터 생태계 혁신을 위한 중요한 도전이 될 것"이라며 "혁신적 설계, 저전력 신소자 등 AI 반도체 핵심기술 투자를 본격화하고 신개념 반도체 기술 등 세계시장을 선도하는 도전적인 연구를 적극 지원하겠다"고 말했다.