정부·산업계, 'K-온디바이스 AI 반도체' 생태계 구축에 1조 투입

(자료제공=산업통상자원부)

수요기업-팹리스(설계)-파운드리(생산) 삼각편대 구축
2030년까지 자율주행·로봇용 AI칩 10종 국산화 목표

정부와 산업계가 손잡고 약 1조 원의 마중물을 투입해 'K-온디바이스(On-Device) 인공지능(AI) 반도체' 생태계 구축에 본격적으로 나선다.

서버 연결 없이 기기 자체에서 AI 연산이 가능한 온디바이스 AI 반도체는 자율주행차, 휴머노이드 로봇 등 미래 산업의 핵심 부품으로 꼽힌다.

현재 전량 해외 수입에 의존하는 이 분야의 경쟁력을 확보하기 위해 수요기업과 팹리스(설계), 파운드리(생산)를 잇는 강력한 협력 체계를 구축해 2030년까지 핵심 AI 반도체 10종을 국산화한다는 복안이다.

산업통상자원부는 30일 성남 글로벌 융합센터에서 'AI반도체 M.AX 얼라이언스 포럼'을 개최하고, 이 같은 내용의 'K-온디바이스 AI 반도체 기술개발 사업' 추진 계획을 발표했다.

포럼에는 현대차, LG전자 등 반도체 수요기업과 딥엑스, 퓨리오사AI 등 팹리스, 삼성전자 파운드리, Arm과 같은 글로벌 IP 기업 관계자 150여 명이 참석했다.

포럼에 참석한 김정관 산업부 장관은 "AI 반도체는 첨단제품의 AI 대전환을 구현하는 혁신 엔진"이라며 "내년부터 사업을 신속히 착수해 하드웨어 분야의 경쟁력을 반드시 이끌어 낼 것"이라고 밝혔다.

이번 K-온디바이스 AI 반도체 기술개발 사업은 올해 8월 예비타당성조사 면제가 결정됐으며, 2026년부터 2030년까지 총 9973억 원(국비 6891억 원)의 사업비가 투입된다.

정부는 △자율주행차 △스마트가전 △로봇(협동로봇·휴머노이드) △방산(무인기) 등 4대 핵심 산업 분야를 집중 공략 대상으로 정했다.

사업은 2026년 수요기업과 팹리스가 컨소시엄을 구성해 착수하며, 2028년까지 국산 AI 반도체 시제품을 출시한 뒤 2030년까지 최종 상용화 제품 10개 개발을 완료하는 것을 목표로 한다.

개발될 반도체는 엔비디아의 고성능 GPU처럼 대규모 데이터를 '학습'하는 용도가 아닌, 기기 자체에 탑재돼 특정 기능에 최적화된 '추론'을 저전력·고속으로 수행하는 NPU(신경망 처리 장치)다.

이번 사업의 핵심은 '수요-팹리스-파운드리' 간의 강력한 연계 모델에 있다. 수요 대기업이 개발 초기부터 참여해 제품 스펙을 확정하고 데이터 공유와 실증을 지원하며, 팹리스는 이에 맞춘 반도체를 설계·공급한다. 삼성전자 등 국내 파운드리는 시제품이 합리적인 단가로 적기에 양산될 수 있도록 집중한다.

이러한 협력 모델은 국내 팹리스 업계의 고질적인 문제였던 '트랙 레코드(상용화 실적)' 확보에 결정적인 역할을 할 것으로 기대된다.

산업부 관계자 “실패 리스크를 줄이기 위해 개발 과정에서 성능 검증과 양산 테스트까지 수요기업이 직접 담당해 개발된 반도체가 실제 제품에 확실히 사용되도록 성공 가능성을 높였다”고 설명했다.

이어 “온디바이스 AI 반도체 시장은 2024년 170억 달러에서 2030년 1000억 달러 이상으로 급성장이 전망된다”며 “아직 시장에 절대 강자가 없는 만큼 지금 진입하면 충분히 높은 시장 지위를 차지할 수 있을 것”이라고 강조했다.