정부가 엔비디아 그래픽처리장치(GPU) 의존도를 낮추기 위해 피지컬(물리적) 인공지능(AI) 등에 특화한 국산 신경망처리장치(NPU) 신기술을 개발하고 스타트업 지원을 대폭 늘리는 ‘K엔비디아 프로젝트’를 가동한다.
과학기술정보통신부는 18일 서울 종로구 정부서울청사에서 개최된 제2회 과학기술관계장관회의에서 ‘AI반도체 산업 도약 전략’을 의결했다. 정부는 이를 통해 NPU 고도화를 위한 3대 전략을 추진한다.
우선 국산 AI반도체 상용화 및 미래도전 기술을 확보한다. ‘독자 AI 파운데이션 모델’을 견고히 지원하는 국산 NPU 성능 확보를 통해 ‘K-NPU 프로젝트’를 가동한다. 최신 AI 모델 등 대규모 대규모언어모델(LLM)에 최적화해 성능을 확보하고 소프트웨어(SW) 풀스택 확보 등을 통해 국산 NPU 성능 고도화를 지원한다. 2027년까지 155PF(페타플롭스) 연산 규모의 NPU 테스트베드 구축해 상용 서비스 수준의 실증이 가능하도록 지원한다.
국산 NPU에 대한 시장의 성능 우려를 해소하기 위해 객관적인 성능 검증·평가가 가능하도록 수요·공급기업이 함께 참여하는 공동 성능지표 ‘K-Perf’를 적극 활용하는 등 지속적인 피드백 체계를 구축한다. 이를 통해 2027년까지 독자 AI 모델과 국산 NPU가 굳건히 연계·최적화해 상용 AI서비스에 자유롭게 활용할 수 있는 수준으로 NPU 성능을 확보할 계획이다.
피지컬 AI 분야에서도 국산 AI반도체가 적극 활용될 수 있도록 디바이스 자체에서 대형 AI모델과 강화학습 지원이 가능한 피지컬 AI 특화 NPU를 개발한다. 프로세싱인메모리(PIM)·뉴로모픽 반도체와 같은 초저전력 차세대 AI반도체 기술의 확보와 조기 사업화를 추진하여 빠르게 성장하는 피지컬 AI 시장에 적극 대응할 계획이다.
국가 AX 전면화에 대비한 AI 컴퓨팅 인프라 기술자립화도 본격화한다. 국산 AI반도체를 기반으로 대규모 컴퓨팅 서비스를 제공하기 위해, 초고속 인터페이스 등 인프라·하드웨어(HW) 기술 확보와 함께 쿠다(CUDA)에 대응하는 SW 풀스택 기술개발 지원으로 개방형 K-NPU SW 생태계도 구축한다. 학계에 국산 NPU를 보급하고 특화 교육·연구과정 운영을 지원하여 연구자와 학생의 NPU 활용 촉진 등 SW 생태계 활성화를 가속화한다.
정부는 두번째로 국가 AI 대전환과 연계한 대규모 수요·시장을 창출하기로 했다. 공공 AX에 국산 NPU를 적극 도입하여 초기시장 마중물을 제공한다. 특히, 행정업무에서 AI활용을 위한 NPU 인프라 구축, 치안·국방 분야 AX, AI CCTV 전환, 도시단위 온디바이스 AI 실증·확산 등 범정부·지자체 수요 기반의 ‘K-NPU 공공선도 7대 과제’를 내년부터 본격 추진할 계획이다. 나라장터 등록, 혁신조달 확대, 선도적 구매 지원 등 공공분야 도입·확산의 제도적 기반도 마련한다.
국산 NPU 기반 산업 AX 가속화·글로벌화로 민간 NPU 수요도 확대한다. 민·관 합작 국가 AI 컴퓨팅 센터에서 NPU 신제품을 실증·도입하여 국산 NPU 기반의 민간 AI 서비스 도입을 촉진하고, 자동차, 사물인터넷(IoT)·가전, 기계·로봇, 방산 등 4대 주력산업 분야 -온디바이스 AI반도체 상용화 프로젝트를 추진하여 수요기업과 팹리스·파운드리의 AI 반도체 개발·실증·제품화·양산 등 전 과정 협력을 지원할 계획이다.
마지막으로 대규모 투자·인재 육성으로 성장동력을 확보한다. 딥테크 팹리스의 조기 스케일업을 위한 금융 투자를 확대한다. 국민성장펀드와 함께, AI혁신펀드·KIF·우정사업본부 펀드·반도체 생태계 펀드 등 AI·반도체 정책펀드 투자로 성장단계별 맞춤형 지원을 할 계획이다.
선도기업은 국민성장펀드 내 ‘K엔비디아 프로젝트’를 통해 차세대 제품 개발·양산 등을 위한 대규모 투·융자를 지원하고, 유망 스타트업 등 성장기업은 초기 성장자금 지원을 위해 장기 지분투자 등을 지원한다. 수요기업의 국산 NPU 도입 촉진을 지원하기 위해 NPU 기반 AI컴퓨팅 인프라·설비 통합투자 등에 대한 세액공제를 신설하는 등 도입 인센티브도 제공한다. 조특법상 국가전략기술로 지정해 대·중견기업은 15%, 중소기업은 25%를 세액공제하는 방안을 추진한다.
기업의 혁신역량 강화를 위한 인재 육성과 혁신허브 조성에도 나선다. AI반도체대학원 등 특화 대학원과 연구 거점, ARM 스쿨 등 글로벌 연계교육을 통해 석·박사급 고급인재를 양성하고, 기업 수요 기반의 교육과정 설계 등 현장 중심의 실무인재 양성을 통해 팹리스 인력난 해소를 지원한다. 한편, 수도권에 집중된 반도체 생태계를 전국으로 확산하기 위해 ‘남부권 반도체 혁신벨트’를 조성한다.
정부는 배경훈 과학기술부총리 겸 과기정통부 장관이 주재하는 ‘AI반도체 민·관 전략협의회’를 내년 상반기에 출범시켜 이번 전략을 추진할 방침이다. 배 부총리는 “AI반도체 육성은 AI G3 목표를 달성하기 위한 최우선 과제 중 하나로 K엔비디아 육성 등 AI반도체 도약에 승부를 던질 결정적 시점”이라며 “초기단계인 우리 AI반도체가 독자 AI 모델 발전과 궤를 같이하도록 빠르게 상용화·산업화를 달성하고 나아가 글로벌 수준으로 역량을 강화해 ‘K반도체’가 다시 한번 세계를 놀라게 할 성공신화를 창출할 수 있도록 지원하겠다”고 말했다.
정부는 이날 회의에서 총 9개 안건을 의결했다. ‘국가 AI 혁신을 위한 첨단 GPU 확보·배분방향’을 통해 올해 추가경정예산으로 확보한 GPU 1만 장을 내년 2월부터 순차적으로 산업계, 학계·연구계, 국가 차원의 AI 프로젝트 등에 배분한다.산업계 30%, 학·연 20%, 국가 프로젝트에 50% 배분을 검토한다.
