국산 AI반도체 활용한 ‘K-클라우드 프로젝트’ 본격 착수

[시사매거진301호] 정부가 국산 인공지능(AI) 반도체로 대용량 클라우드 서비스를 제공하는 ‘K-클라우드 프로젝트’ 1단계 사업에 착수했다. 오윤제 정보통신기획평가원(IITP) PM은 6월 26일 과학기술정보통신부가 개최한 K-클라우드 프로젝트 1단계 착수보고회에서 기술개발 예타사업 추진방안에 대해 이같이 발표했다. 2025~2030년까지 진행하는 K클라우드 프로젝트 기술개발 예타사업에는 총 9405억 원이 투입될 예정이다.

‘K-클라우드 프로젝트’는 세계 최고 수준의 초고속·저전력 국산 AI 반도체를 개발, 이를 데이터센터에 적용하여 국내 클라우드 경쟁력을 강화하기 위한 정책이다. 정부는 지난해 12월 ‘국산 AI반도체를 활용한 K-클라우드 추진방안’을 발표했다. 이를 통해 2023년부터 2030년까지 총 8,262억 원(예정)을 투자해 국산 AI반도체를 3단계(NPU→저전력PIM→극저전력PIM)에 걸쳐 고도화하고, 단계별로 데이터센터에 적용하여 클라우드 기반 AI서비스까지 제공하는 실증사업도 함께 추진한다고 밝힌 바 있다.

정부가 K-클라우드 프로젝트에 박차를 가하는 이유는 최근 초거대 언어모델 기반의 생성형 AI 등장과 확산으로 AI 연산에 특화된 고성능·저전력 AI반도체의 중요성이 부각 되고 있기 때문이다. 글로벌 시장조사업체 가트너는 세계 AI반도체 시장이 2021년 347억 달러에서 2026년 861억 달러(現 메모리 반도체 시장의 50% 규모)로 연평균 16% 급성장할 것으로 전망했다. 엔비디아는 물론 AMD, MS, 아마존, 구글 등 글로벌 기업들도 AI반도체 개발 경쟁을 본격화하고 있다.

이에 따라 우리 정부도 국산 AI반도체 개발을 위해 산·학·연과 함께 ‘K-클라우드 프로젝트’를 추진, 과학기술정보통신부는 지난 6월 26일 경기도 성남시 판교 NHN 본사에서 제3차 AI반도체 최고위 전략대화를 열고 ‘K-클라우드 프로젝트’ 1단계 사업에 착수한다고 밝혔다. 이 사업 핵심은 국산AI 반도체 개발이다.

1단계 사업은 현재 상용화 초기 단계에 있는 국산 AI반도체(NPU)를 데이터센터에 적용하고 클라우드 기반 AI 서비스까지 제공하는 실증사업이다. 국산 NPU 데이터센터 구축사업(신규)과 기존의 AI·클라우드 서비스 개발 사업을 연계하여 2023년 약 376억 원을 시작으로, 2025년까지 약 1000억 원(잠정)을 투자한다. 이와 관련, 올해 2월 사업 공고를 시작해 지난 5월에 협약을 완료했다.

그간 정부는 AI반도체 기술개발에 꾸준히 투자해왔다. 그 결과 현재 여러 국산 AI반도체(NPU)가 출시되어 상용화 초기 단계에 있다. 정부는 ‘K-클라우드 프로젝트’를 통해 올해부터 국산 NPU 데이터센터 구축사업 등에 착수, 국산 AI반도체를 클라우드 데이터센터에 적용하고 서비스까지 실증하여 레퍼런스를 조기 확보할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 국산 AI반도체의 국내 시장을 조기 창출할 뿐 아니라 글로벌 시장 진출까지도 지원한다는 계획이다.

네이버·NHN·KT 등 국내 클라우드 기업들 참여

국산 NPU 데이터센터 구축사업은 2개 사업으로, 민간과 공공(광주) 2개 부문에 각각 데이터센터를 구축한다. 네이버클라우드와 NHN클라우드, KT클라우드, 리벨리온, 사피온코리아, 퓨리오사AI가 참여한다.

NHN클라우드는 이번 사업을 통해 민간과 공공 부문 각각 11PF, 총 22PF 이상 규모의 국산 AI반도체 기반 데이터센터를 구축한다는 계획이다. 이는 이번 사업의 50% 이상에 달하는 규모이자 최대 규모로, 국산 NPU 지원 플랫폼 개발과 클라우드 상품화를 통해 사용자들의 접근성과 활용도를 제고할 예정이다.

NHN클라우드는 이전에 국내 최초로 클라우드 환경에서 국산 NPU 기반의 응용서비스 실증(7종)을 성공적으로 마친 경험이 있다. 이를 바탕으로 ‘K-클라우드 프로젝트’에 자사 역량을 최대로 투입, 국산 NPU 활용의 선도사업자로서 K-클라우드 생태계 발전을 적극 지원한다는 계획이다. 또 9PF 규모의 국산 AI반도체 기반 데이터센터도 구축한다. 우선 퓨리오사AI의 칩을 적용하여 자연어처리, 교육, 안전관제 분야의 실증서비스를 검증하고, 이후 다른 국산 AI반도체를 추가 적용하여 AI반도체 운영 효율성을 고려한 클라우드 플랫폼을 구축 및 운영할 계획이다.

KT클라우드는 이번 사업에서 민간과 공공 부문(각 4.45PF)을 더해 8.9PF 규모의 국산 AI반도체 기반 데이터센터와 클라우드 플랫폼을 설계·구축하고, AI응용서비스를 실증할 계획이다. 국산 AI반도체, SW스택, 클라우드 플랫폼, AI응용서비스까지 어우르는 AI 풀스택(Full-stack)을 완성해 오는 2025년까지 글로벌 시장에 진출하겠다는 포부도 밝혔다. KT의 초거대 AI인 ‘믿음’의 국산 AI반도체 기반 상용화 가능성도 이번 사업을 연계하여 검증할 예정이다.

앞서 KT클라우드는 지난달 5월 30일 리벨리온의 ‘아톰(ATOM)’을 탑재한 클라우드 기반 NPU 인프라 서비스의 상용화 착수를 국내 최초로 추진한 바 있다. 별도 서버 구축 없이도 전용 포털을 통해 몇 번의 클릭만으로 고객이 직접 자원 생성, 연산 세션 활용, 관리 및 모니터링 등을 할 수 있도록 사용 편의성을 높였다.

사피온코리아, 리벨리온, 퓨리오사AI 국내 AI반도체 기업들의 추진 현황 및 계획

사피온코리아는 이번 사업에서 AI반도체 기업들 가운데 최대 규모인 총 20PF(공공 10PF, 민간 10PF)에 해당하는 칩을 공급할 예정이다. 올해는 X220을 활용하여 시범 서비스를 위한 인프라를 구축하고, 내년에는 부동소수점 연산에서 4배 이상의 성능 효율 향상을 제공하는 X330으로 초거대언어모델(LLM) 및 영상처리응용 등에 활용되는 데이터센터를 구축한다는 계획이다.

사피온코리아는 이번 사업을 통해 관제, 의료, 국방, 교통 등 다양한 분야에서 실증을 진행하여 인프라를 검증하고, 지속적인 수요 창출의 기회로 삼겠다고 밝혔다. 또한 NPU 기반 AI 추론 클라우드 시스템인 아티퍼런스(Artiference)와 SDK(소프트웨어 개발 도구)를 함께 제공하여 개발자 사용 편의성을 높이고, 클라우드·AI반도체·AI서비스 기업 간 유기적 협업을 통해 국내 AI 산업 생태계 발전 및 강화에 적극 나서겠다고 밝혔다.

리벨리온의 AI반도체 제품은 삼성전자의 5나노 극자외선(EUV) 공정을 통해 생산된 AI반도체인 아톰(ATOMTM)으로 현재 국내에서 유일하게 부동소수점 연산을 지원한다. 리벨리온은 이번 사업에 아톰을 활용, 1차년도에 2PF 이상, 3차년도까지 총 8.9PF 이상의 칩을 공급하고 지능형 관제 솔루션과 헬스케어AI 솔루션을 실증할 예정이다. 리벨리온은 국내 클라우드 기업과의 협력을 기반으로 ‘K-클라우드 프로젝트’를 해외 진출의 계기로 삼겠다는 계획이다.

퓨리오사AI는 이번 사업에서 자사 NPU인 워보이와 차세대 칩인 레니게이드를 클라우드 기업에 공급하여 관제, 자연어, 교육 분야의 AI서비스들을 실증할 예정이다. 특히 레니게이드는 5나노 공정의 최첨단 AI반도체로 챗지피티(ChatGPT) 같은 초거대언어모델(LLM)뿐만 아니라 맞춤형 추천, 비전, 음성 등 다양한 어플리케이션에 활용 가능할 것으로 기대된다. 퓨리오사AI는 글로벌 AI플랫폼 기업인 허깅페이스와 초거대 언어모델 등을 최적화할 수 있는 솔루션 개발을 협력하고 있으며, 최근에는 LG AI연구원과 전략적 파트너십을 체결하고, 초거대 AI 엑사원(EXAONE) 기반의 ‘생성형 AI’ 상용 기술을 검증할 예정이다.

딥엑스는 AI반도체 원천기술과 관련된 국내·외 특허를 160여 개 확보하여 ‘제58회 발명의 날’ 대통령 표창, 美 머신비전 저널인 비전시스템디자인(VSD) 주관 2023년 혁신가상 금상 등을 수상한 바 있다. 현재 현대·기아차, 포스코DX, 자화전자, 코아시아일렉 등과의 협력을 통해 AI반도체 기반 상용화 제품을 준비, 미국·대만·중국 시장을 중심으로 활발한 프로모션을 진행하고 있다고 밝혔다.

‘K-클라우드’ 기술개발 예타 사업에 총 9405억 원 투입

과기정통부는 하반기 예비타당성(예타) 대상선정을 위한 기획보고서도 제출할 예정이다. 정부는 2025~2030년까지 진행하는 K클라우드 프로젝트 기술개발 예타 사업에는 총 9405억 원이 투입될 예정이다. 이번 예타는 크게 ▲AI반도체 데이터센터 인프라 및 하드웨어(HW) 개발 ▲AI반도체 데이터센터 컴퓨팅 시스템 소프트웨어(SW) 개발 ▲AI반도체 특화 클라우드 기술 확보 등 3가지 전략분야로 이뤄진다.

구체적으로 살펴보면 AI반도체 데이터센터 인프라 및 하드웨어(HW) 개발 분야는 AI반도체 기반으로 확장성, 연결성을 고려한 데이터 중심 클라우드 컴퓨팅 구성 기술 개발을 통해 국내 클라우드 경쟁력을 제고하는 것을 목표로 한다.

AI반도체 데이터센터 컴퓨팅 시스템 SW 개발 분야는 국산 AI반도체의 시장 수용성을 높이고 국내 클라우드 국제 경쟁력을 높이기 위해 초거대 AI모델 컴퓨팅 구축과 운용 비용을 낮추는 국산 AI반도체 지원 시스템SW 원천기술 개발을 담당한다.

AI반도체 특화 클라우드 기술 분야는 국산 AI반도체를 통해 국내 클라우드가 경쟁력 있는 서비스를 제공할 수 있도록 지원하는 동시에 반도체-컴퓨팅HW-SW-AI모델-클라우드 서비스의 풀스택(Full-Stack) 융합을 통해 데이터센터의 고효율 및 저전력화 완성을 도모한다.

과기정통부 이종호 장관은 “세계적인 반도체 전쟁에서 승리하기 위해 ‘K-클라우드 프로젝트’를 통해 국산 AI반도체가 조속히 레퍼런스를 확보하여 국내는 물론 글로벌 시장에도 진출할 수 있도록 적극 지원할 것이다. 또한 우리의 메모리 반도체 역량을 활용하여 AI반도체를 2030년까지 단계적으로 고도화하고, 이를 데이터센터에 적용하기 위해 필요한 HW와 SW 등 추가 기술 개발과 AI반도체 전문인력 양성도 추진하는 등 우리나라가 세계 최고 수준의 AI반도체 기술을 확보할 수 있도록 모든 지원을 아끼지 않겠다”고 밝혔다.
 

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신혜영 기자 gosisashy@sisamagazine.co.kr