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정부, 차세대 AI반도체 개발에 10년간 1조 투자…20일 공모 내용은?

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정부, 차세대 AI반도체 개발에 10년간 1조 투자…20일 공모 내용은?

과기정통부·산업부 부처 합동 R&D…올해 891억 투자
AI 반도체·주력산업용 첨단반도체 등 4월부터 개발착수

차세대 반도체 사업 개요와 부처별 사업 내용. 출처=과기정통부이미지 확대보기
차세대 반도체 사업 개요와 부처별 사업 내용. 출처=과기정통부
과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 올해 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업의 착수를 위한 과제 기획을 완료하고 20일부터 다음달 28일까지 사업을 공모한다고 밝혔다. 이미지 확대보기
과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 올해 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업의 착수를 위한 과제 기획을 완료하고 20일부터 다음달 28일까지 사업을 공모한다고 밝혔다.

정부가 세계 최고 수준의 차세대 반도체 기술 개발을 위해 향후 10년간 1조 원 규모의 범부처 합동 연구개발(R&D) 사업을 진행한다.

과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 올해 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업의 착수를 위한 과제 기획을 완료하고 20일부터 다음달 28일까지 사업을 공모한다고 밝혔다.

이 사업에는 올년 정부출연 891억원 등 향후 10년간 1조원이 투자돼 소자, 설계, 장비·공정 등 기술개발 전 주기를 아우르게 된다. 최근 5년간 이뤄진 정부의 R&D 예타 사업 중 1조 원 규모를 넘은 것은 이 사업이 유일하다.

부처별로 보면 과기정통부는 인공지능 반도체 설계 기술과 신소자 기술 개발에 나서며 올해 424억 원을 투자한다. 산업부는 차세대 반도체 설계 기술과 장비·공정 기술 개발을 담당해 올해 467억 원을 투자한다.

분야별 세부적인 기술개발 추진방향을 보면, 우선 AI 반도체 설계기술 분야로 인공지능 반도체의 제품 완성도, 신뢰성, 활용성을 고려해 인공지능 프로세서(신경망처리장치 등), 초고속 인터페이스, 소프트웨어(컴파일러 등)를 통합한 플랫폼 기술을 개발한다.

응용분야에 따라 서버, 모바일, 엣지 분야 별 플랫폼 기술을 개발하고 세계 최고 수준의 연산성능과 전력효율을 가질 AI 프로세서 등 글로벌 시장을 선도하는 혁신기술 확보에 나설 계획이다. 개발된 플랫폼 기술은 반도체 설계 전문 기업(팹리스) 등이 다양한 제품 개발과 검증에 활용하도록 해 인공지능 반도체 개발에 필요한 기간과 비용 절감이 가능하도록 지원할 계획이며, 산학연이 참여하는 플랫폼 커뮤니티도 운영된다. .

또 신소자 분야는 기존 소자의 한계 극복을 위한 초저전력·고성능의 새로운 소자 개발을 목표로 한다. 과기정통부는 기술 패러다임 전환기에 글로벌 시장에서 선도 기술로 채택될 수 있는 원천 IP 확보가 가능한 분야를 중심으로 지원할 계획이다. 구체적으로 ▲초저전압소자,3차원 집적소자, 로직-메모리 융합소자 등 다양한 원리의 신소자 원천기술 개발에 115억 원 ▲개발된 기술의 조기 상용화 연계를 위한 집적․검증기술개발에 45억 원 ▲창의적 아이디어 기반 도전적 기초기술(개발기간 내 집접검증 등 상용화 연계 가능성은 낮으나 반도체 패러다임 바꿀 와해성(디스럽티브) 혁신 아이디어 지원 병행)에 14억원을 지원한다. 신소자 원천기술의 경우 경쟁형 R&D 방식을 도입해 단계별 평가를 통해 지속 지원여부를 결정한다.

경쟁형 방식 설명 이미지. 출처=과기정통부이미지 확대보기
경쟁형 방식 설명 이미지. 출처=과기정통부
또한, 산업부에서는 차세대 반도체 설계기술 개발을 주도한다. 자동차, 첨단 가전, 의료·바이오, 에너지, 첨단로봇 등 5대 전략 산업과 공공 수요와 연계해 시장에서 필요로 하는 시스템반도체(SoC) 설계기술을 개발한다. 다양한 애플리케이션(응용기기)에 범용으로 활용할 수 있는 ▲경량 프로세서 ▲스토리지 ▲센싱 ▲연결 및 보안 ▲제어 및 구동 등 5대 핵심 요소기술을 개발한다.

올해부터 시작되는 대표 과제로는 5대 전략 산업과 관련된 ▲안전한 자율주행을 위한 다종 신호처리어와 보안 기능이 강화된 차량 통신용 SoC ▲자가 화질 개선 및 AR/VR을 위한 통합 디스플레이용 SoC 등이 있다. 또 공공수요 연계를 통해서는 안전한 국민생활 지원을 위한 과제인 ▲5G 기반 범죄예방을 위한 전자발지용 SoC ▲지하 매설시설의 가스 누수 감지를 위한 SoC 등도 있다.

디스플레이용, 초고속 데이터 전송용 SoC 예시. 출처=과기정통부이미지 확대보기
디스플레이용, 초고속 데이터 전송용 SoC 예시. 출처=과기정통부

사업 종료시점에는 ▲세계 최고 수준의 고해상도 디스플레이 구동 SoC ▲초고속 데이터 전송용 SoC ▲초장거리 상황인지용 SoC 등 세계시장을 선도하는 혁신 기술 확보를 통해 시스템반도체 생태계 전반의 역량 강화를 뒷받침 할 계획이다.

장비·공정 분야에서는 반도체 제조 경쟁력의 핵심인 공정 미세화를 위한 미세공정용 장비·부품 기술을 개발한다. 올해부터 대표적으로 ▲차세대 메모리, 고집적 시스템반도체 제조를 위한 원자 레벨 증착 장비와 자동 검사 기술 ▲차세대 고집적 패키지를 위한 열처리와 중성자에 의한 소프트웨어 에러 검출기술 등을 개발한다. 사업 종료시점에는 세계 최고 수준의 반도체 제조용 10나노 이하 공정 장비와 3D 패키지 장비 기술 확보를 통해 반도체 산업 전반의 경쟁력 강화를 뒷받침할 계획이다.

장비·공정과 설계 분야간 연계 강화를 위해 사업 진행과정에서 확보된 장비·공정 기술을 활용한 반도체 설계기술 개발도 향후 지원된다. 과제를 통해 개발된 기술이 최종 사업화 성과로 이어질 수 있도록 ▲반도체 설계전문기업(팹리스)과 수요기업간 협력 플랫폼(자동차, IoT가전, 바이오, 에너지로봇 분야 반도에 수요기업과 팹리스 기업 참여한 얼라이언스 2.0)을 적극 활용하고, ▲대기업의 양산라인 등을 활용해 중소기업의 소재·장비를 검증하는 성능평가 사업(올해 400억 원 투자)과도 연계를 강화할 예정이다.

아울러 정부는 ‘차세대 지능형반도체 기술개발’ 사업의 분야 간 연계․협력과 민간 중심의 사업 수행 강화를 위해 단일 사업단을 구성하여 체계적으로 사업을 관리해 나갈 계획이다.

과기정통부 최기영 장관은 “인공지능 반도체는 AI 시대 글로벌 주도권 경쟁의 핵심이자 격전지로, 아직 압도적 강자가 없는 산업 초기 단계이므로 한발 앞서 핵심기술을 확보한다면 세계시장을 선도할 수 있는 기회가 존재한다”며 ”정부의 선도적인 투자와 민간의 역량을 결집하여 세계 최고 수준의 인공지능 반도체를 개발하고 유능한 인재의 유입, 민간투자 촉진 등 반도체 산업에 새로운 붐을 일으켜 우리나라가 인공지능 반도체 1등 국가로 발돋움하도록 지원하겠다“고 밝혔다.

산업부 성윤모 장관은 ”시스템반도체는 4차 산업혁명 실현을 위한 핵심부품으로 미래차·바이오와 함께 우리의 미래 먹거리를 책임질 3대 신산업 중 하나“임을 강조하면서 “메모리반도체 분야 세계 1위 기술력, 대형 수요기업 보유 등 우리가 보유한 강점을 잘 활용하고, 팹리스 육성, 인력양성 등과 함께 차세대 반도체 분야 핵심기술 확보를 집중 지원해 메모리 강국을 넘어 종합 반도체 강국으로 도약하겠다”고 밝혔다.

이번 사업의 공고일은 다음달 28일까지다. 평가를 통해 수행기관을 선정한 후, 오는 4월부터 본격적인 기술개발에 착수할 예정이다.


박수현 글로벌이코노믹 기자 psh@g-enews.com