티스토리 뷰
AI는 현재 인간의 삶과 산업구조를 바꾸고 있다. AI의 핵심 두뇌인 AI 반도체는 어떤 기술이고, 어떤 현황과 미래전망을 보고 있을까? 그리고 어떻게 도전과제를 극복해야 할까? 세계 각국은 AI 반도체를 국가안보와 경제발전의 핵심 전략자산으로 바라보고 있다. 결국 치열한 패권 경쟁을 하고 있는 상황이다. 이때 한국은 어떻게 입지를 확보하고 성장할 수 있을까? 한국이 반도체 패권 경쟁에서 환태평양 반도체 동맹을 구상하면 미국과 중국 사이의 디커플링에 대응하기 쉬워진다.
한국이 주도하는 환태평양 반도체 동맹의 필요성
반도체 지정학이란 반도체 산업과 관련된 국가 간의 경쟁과 협력을 분석한다. 반도체는 현대 사회의 핵심 기술로서 정보통신, 인공지능, 자동차 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 따라서 반도체는 국가의 경제력과 안보를 좌우하는 전략물자로 인식되고 있으며, 세계 각국은 자국의 반도체 산업을 육성하고 보호하기 위해 노력하고 있다.
하지만 반도체 산업은 매우 복잡하고 다양한 과정으로 이루어져 있다. 원자재 생산, 설계, 제조, 패키징 등 여러 단계를 거치며 전 세계적인 공급망을 형성하고 있다. 이 과정에서 세계 각국은 서로 협력하거나 경쟁하면서 자신의 이익을 추구한다. 이런 상황에서 한국이 주도하는 환태평양 반도체 동맹은 우리나라의 미래를 위해서 반드시 필요하다.
특히 최근에는 미국과 중국 사이의 패권 경쟁이 심화되면서 반도체 지정학은 더욱 중요해지고 있다. 미국은 중국의 기술 도약을 막기 위해 화웨이 등 중국 기업에 대한 제재를 가하고 있으며, 중국은 자급자족을 위해 열심히 투자하고 있다.
한편 대만은 세계 최대의 파운드리 기업인 TSMC를 보유하고 있어 미·중 양쪽으로부터 압박을 받고 있으며, 유럽은 자신들만의 파운드리 구축을 추진하고 있다. 그렇다면 우리나라는 어떤 위치에 있을까?
한국은 메모리 반도체 분야에서 세계 최강자인 삼성전자와 SK 하이닉스를 보유하고 있으며, 비메모리 반도체 분야에서도 TSMC와 어깨를 나란히 할 수 있는 수준까지 발전했다. 우리나라는 세계적인 반도체 강국으로 인식되고 있으며 특히 미·중 사이에서 중립적인 입장을 유지할 수 있는 장점이 있는 상황이다.
반도체 설계 역량 강화 방안
반도체 설계 역량은 반도체 산업의 경쟁력을 좌우하는 중요한 요소이다. 특히 인공지능과 같은 신기술에 대응하기 위해서는 고성능·저전력·저비용의 반도체를 설계할 수 있는 능력이 필요하다. 하지만 우리나라는 반도체 설계 분야에서 세계적인 수준에 미치지 못하고 있으며, 특히 시스템반도체와 AI 반도체에서는 큰 격차가 있다. 이를 해결하기 위해서는 다음과 같은 방안들이 필요하다.
첫째, 반도체 설계 자동화 도구인 EDA (Electronic Design Automation)의 개발과 확산을 촉진해야 한다.
EDA는 반도체 설계 과정에서 필수적인 도구로서, HDL 코드를 넷리스트로 변환하거나 넷리스트를 물리적인 도면으로 변환하거나 물리적인 도면을 검증하거나 하는 등 다양한 기능을 수행한다. EDA의 성능과 효율성은 반도체 설계의 속도와 정확성에 직결되므로 EDA 기술의 발전은 반드시 필요하다. 하지만 현재 우리나라는 EDA 분야에서 세계 최고 수준인 미국에 비해 크게 밀리고 있으며, 국내 EDA 기업들은 소수이고 규모가 작다. 따라서 국내 EDA 기업들의 육성과 지원을 강화하고, 국내외 EDA 기업들과 협력하여 최신 기술을 확보하고 활용할 수 있는 방법을 모색해야 한다.
둘째, 반도체 설계 인력 양성과 육성을 강화해야 한다.
반도체 설계는 매우 전문적이고 복잡한 분야로서 고품질의 인력이 필요하다. 하지만 한국은 반도체 설계 인력이 부족하고 나이가 고령화되어 있으며, 신규 인력 유입이 적다. 따라서 대학교와 연구소 등에서 체계적인 교육과 연수 프로그램을 마련하고, 산업협회와 정부 등에서 장학금과 지원금 등으로 재능 있는 인재들을 유치하고 육성해야 한다.
셋째, AI 반도체 분야에 특화된 R&D와 설계 역량 강화를 추진해야 한다.
AI 반도체는 인공지능 알고리즘을 실행하기 위한 전용 칩으로서 CPU나 GPU보다 훨씬 높은 성능과 효율성을 제공한다. AI 반도체 시장은 급속히 성장하고 있으며 2030년까지 20% 이상의 점유율을 목표로 하고 있다. 하지만 한국은 AI 반도체 분야에서 아직 초기 단계에 있으며, 이는 AI 반도체의 성능과 효율성이 높아지고 있다는 것을 의미한다.
AI 반도체 기술 동향 및 AI 반도체 산업 도전과제
AI 반도체의 기술 동향을 살펴보면 심층 신경망 (deep neural network, DNN)이라는 인공지능 알고리즘을 구현하기 위한 핵심 기술로 주목받고 있다. DNN은 인간의 뇌와 유사한 방식으로 다양한 데이터를 학습하고 판단하는 인공신경망으로서 이미지 인식, 음성 인식, 자연어 처리 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 하지만 DNN은 많은 연산량과 메모리 용량을 요구하기 때문에 기존의 CPU나 GPU로는 부족하다. 따라서 DNN을 효율적으로 실행할 수 있는 AI 반도체가 필요하게 된다.
AI 반도체 중에서도 DNN에 최적화된 칩으로 TPU (tensor processing unit)가 대표적이다. TPU는 구글이 개발한 AI 전용 칩으로서, 텐서라는 다차원 배열 데이터를 처리하는데 특화되어 있다. TPU는 CPU나 GPU보다 10배 이상 빠른 속도와 낮은 전력 소모로 DNN 연산을 수행할 수 있으며, 구글의 클라우드 서비스인 GCP (Google Cloud Platform)에서 제공되고 있다.
인공지능(AI) 전용 반도체 - 시장 전망 관련 기업 공부 방법
인공지능(AI) 전용 반도체 - 시장 전망 관련 기업 공부 방법
요즘 핫한 인공지능(AI) 트렌드에 핵심에 있는 전용 반도체(프로세서)를 알고 있는가? AI 전용 반도체는 인공지능 알고리즘에 최적화된 반도체인데 CPU나 GPU보다 높은 성능과 저전력이 특징이다.
ksjkhy4539.tistory.com
TPU 등의 인공지능 전용 반도체에 대한 시장 전망과 관련 기업에 대한 글을 얼마 전에 위의 글로 정리해서 포스팅했었다. 참고하면 도움이 된다.
AI 기술의 응용 분야가 지속적으로 확대되고 있는 만큼 AI 반도체의 성능은 급격히 개선되고 관련 시장도 폭발적으로 성장할 것이다. 시장조사업체 가트너에 따르면 현재 AI 반도체를 개발하는 회사는 전 세계적으로 50곳 이상이며 AI를 활용한 신사업 확장으로 AI 반도체 매출은 2020년 230억 달러 (약 28조 원)에서 2025년 700억 달러 (약 86조 원)로 늘어날 전망이라고 한다.
AI 반도체는 인공지능의 핵심 기술로서 미래 디지털 패권을 좌우할 수 있는 분야이다. 현재 세계는 미국과 중국을 중심으로 AI 반도체를 개발하고 공급망을 확보하기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 한국은 전통적인 반도체 강국으로서 AI 반도체 분야에서도 선두 주자가 될 수 있는 잠재력을 가지고 있다. SK텔레콤, KT, 네이버 등 국내 기업들은 자체 개발한 AI 반도체를 세계 시장에 내놓으려는 노력을 하고 있으며, 정부 역시 AI 반도체 산업 발전 전략을 마련하고 지원 정책을 추진하고 있다.
하지만 아직은 AI 반도체 분야에서 확실한 선두 그룹이 없으며, 기술 개발 초기 단계라는 점을 감안해야 한다. 따라서 한국이 주인공이 되어 환태평양 반도체 동맹을 이끌어 가면 어떤 결과가 나타날까?
1. 한국은 AI 반도체를 통해 인공지능 분야에서의 경쟁력과 영향력을 높일 수 있다.
AI 반도체는 인공지능의 두뇌 역할을 하므로, 자율주행, 사물인터넷, 클라우드 서비스 등 다양한 디지털 응용산업에 적용될 수 있다. 한국이 AI 반도체를 개발하고 공급하면 이러한 산업들에서의 혁신과 성장에 기여할 수 있게 된다.
2. 한국은 환태평양 지역의 다른 나라들과 협력하여 중국의 독주와 미국의 제재에 대응할 수 있다.
중국은 AI 데이터 주권과 자립적인 공급망 구축을 통해 디지털 패권 전쟁에서 우위를 점하기 위해 노력하고 있으며, 미국은 중국의 첨단 기술 업체에 대한 제재와 동맹 구축으로 중국을 견제하려 하고 있다. 이러한 상황에서 한국은 일본, 대만 등 환태평양 지역의 다른 나라들과 협력하여 공동의 이익과 안보를 보호할 수 있다.
3. 한국은 AI 반도체를 통해 인공지능 윤리와 사회적 책임에 대한 선도적인 역할을 할 수 있다.
AI 반도체는 인공지능의 학습과 추론 능력을 향상하므로, 인공지능의 영향력과 위험성도 증가한다. 따라서 AI 반도체를 개발하고 사용하는 과정에서 인공지능 윤리와 사회적 책임에 대한 고민과 준수가 필요하다. 한국은 AI 반도체 분야에서 선두 주자가 되면서, 인공지능 윤리와 사회적 책임에 대한 세계적인 표준과 가이드라인을 제시하고 실천할 수 있다.
한국은 AI 반도체를 통해 인공지능 분야에서의 경쟁력과 영향력을 높이고, 환태평양 지역의 다른 나라들과 협력하여 중국의 독주와 미국의 제재에 대응한다. 그리고 글로벌 시장에서 자신감 있는 입장으로 협상하고, 인공지능 윤리와 사회적 책임에 대한 선도적인 역할을 할 수 있다면 해야 한다.
글 내용 참조 기사 등 출처 정보 :
http://www.yes24.com/Product/Goods/111715416
https://www.chosun.com/economy/int_economy/2021/08/19/7UGHSZ3CEVDBFIZMDR3B3H7MMU/
https://www.samsungsds.com/kr/insights/eda_trend.html
https://zdnet.co.kr/view/?no=20201012151941
https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchReport.do?cn=KOSEN000000000001783
https://it.chosun.com/site/data/html_dir/2021/01/13/2021011302875.html
https://news.sktelecom.com/177133
https://www.korea.kr/news/pressReleaseView.do?newsId=156366736
https://www.etnews.com/20220704000002