한국경영기술지도사회

AI의 역할이 산업 전반으로 확장됨에 따라 고성능 반도체의 수요가 급증 하고 있다. AI 반도체는 인공신경망 처리에 최적화된 반도체로, AI 반도체 시장은 AI의 발전과 함께 가파르게 성장 중이다. 세계 AI 반도체 시장은 향후 5년간 연평균 24%로 성장하여 ‘28년에는 1,590억 달러를 기록할 것으로 전망 된다. 또한, AI 반도체의 응용 분야는 데이터센터와 스마트폰 중심에서 점차 차량, PC 등 엣지디바이스 분야로 확장될 것으로 보인다.

AI 반도체의 핵심 분야는 프로세서, 메모리, 인터페이스 등으로 구분할 수 있다. 각 분야 내에서는 AI 서비스별 최적화, 초고속 초저전력 등 연산 효율성 향상 등을 목표로 활발한 연구가 진행되고 있으며, AI GPU, NPU 및 뉴로모픽 반도체, HBM 및 PIM, CXL 등이 주요 기술로 개발되고 있다.

AI 반도체 산업은 크게 설계 분야의 팹리스, 제조 분야의 파운드리로 분업화 되어 있으며, 전방 산업으로 데이터센터, 스마트폰, 차량 등이 포함된다. AI 반도체 산업은 ①기존 반도체 기업들의 사업 포트폴리오 확장, ②AI 반도체 주요 수요 기업들의 자체 칩 개발, ③팹리스 스타트업 진출 확대 등 밸류체인 내 다수의 기업들이 영역을 확장하며 생태계 패러다임의 변화를 겪고 있다.

한국은 우수한 메모리 역량, AI 반도체 팹리스 스타트업의 성장 등으로 AI 반도체 분야에서 기술격차를 좁혀가고 있으나, 아직 선도국 대비 기술수준이 열위한 편이다. 정부가 국산 AI 반도체의 중요성을 인식하고 최근 관련 프로 젝트를 지속 추진 중인 가운데, AI 반도체 기술력 확보를 위해서는 하드웨어 개발 외에도 수요처와의 유기적 연계를 통한 생태계 구축이 필요할 것이다.