4차 산업혁명의 핵심인 AI 기술이 발전하면서 전 세계적으로 고성능 AI 반도체 개발 경쟁이 치열해지고 있습니다. 과거에는 컴퓨터의 두뇌 역할을 하는 CPU나 모바일의 AP가 주로 쓰였지만, 인간처럼 복잡한 학습과 추론을 수행하는 딥러닝 연산에는 한계가 있었습니다. 특히 AI 구현을 위해서는 높은 연산 성능뿐만 아니라 전력 효율성도 매우 중요합니다. 지나친 전력 소모는 발열 문제를 일으켜 자율주행차나 빅데이터 서버와 같은 정밀한 기기에 적용하기 어렵기 때문입니다. 이에 따라 저전력 고성능의 새로운 반도체 설계가 필수적인 과제로 떠올랐습니다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 이러한 한계를 극복하고 세계적 수준의 NPU(신경망 처리장치) 기술을 확보하는 데 성공했습니다. 연구진이 개발한 칩은 1초에 40조 번의 계산이 가능한 40테라플롭스급의 강력한 연산 능력을 자랑하면서도, 전력 소모는 소형 형광등 하나 수준인 15와트에 불과합니다. 이는 기존 상용 제품보다 전력당 연산 효율을 최대 25배까지 높인 획기적인 결과입니다. 500원 동전 크기의 작은 칩 하나가 자율주행차를 제어할 수 있을 만큼의 지능을 갖춘 셈이며, 28나노 공정을 통해 상용화가 가능한 수준의 기술력을 완성했습니다.

지금까지는 메모리 중심으로 산업을 발전시켜 왔으나, 앞으로는 AI 반도체가 융합되어 새로운 성장 동력으로 작용할 것입니다.

이번 성과가 더욱 주목받는 이유는 뛰어난 가격 경쟁력과 확장성에 있습니다. 수백만 원에서 천만 원대에 달하던 기존 GPU와 달리, 연구진의 칩은 수십만 원대로 공급이 가능해 AI 시스템 구축 비용을 획기적으로 낮출 수 있습니다. 10년 이상의 연구 노하우가 집약된 이 기술은 현재 이동통신사와 자동차, 로봇 제조 기업 등으로 기술 이전이 진행 중입니다. 연구진은 앞으로 연산 능력을 120테라플롭스까지 끌어올리고 추론과 학습이 동시에 가능한 차세대 칩을 개발할 계획입니다. 순수 국내 기술로 탄생한 NPU가 국내 전 산업의 지능화와 혁신을 선도하는 핵심 기반이 되기를 기대합니다.