4차 산업혁명의 도래와 함께 AI 기술은 국가 경쟁력을 결정짓는 핵심 요소로 부상하고 있습니다. 과거 컴퓨터의 두뇌 역할을 해온 CPU나 AP는 일반적인 데이터 처리에는 적합했지만, 방대한 데이터를 동시에 처리하며 스스로 학습하고 추론해야 하는 딥러닝 연산에는 한계가 뚜렷했습니다. 특히 고성능 연산 시 발생하는 막대한 전력 소모와 발열 문제는 자율주행차나 빅데이터 서버와 같은 실전 분야에 적용하는 데 큰 걸림돌이 되었습니다. 따라서 연산 성능을 유지하면서도 에너지 효율을 극대화하는 혁신적인 AI 반도체 설계 기술이 절실히 요구되는 시점입니다.

이러한 기술적 난제를 해결하고자 ETRI 연구진은 독자적인 MPU(신경망 처리장치)를 성공적으로 개발했습니다. 이 AI 반도체는 초당 40조 번의 연산이 가능한 40 테라플롭스급의 강력한 연산 성능을 갖추고 있으면서도, 전력 소모량은 고작 15 와트 수준에 불과하여 마치 작은 형광등 하나를 켜는 정도의 에너지만 사용합니다. 500원 동전 크기의 이 칩은 28 나노 공정을 적용해 소형화에 성공했으며, 기존 상용 제품 대비 전력당 연산 효율을 최대 25배까지 끌어올렸습니다. 이는 실험실 단계를 넘어선 실제 상용화가 가능한 수준의 압도적인 기술력을 입증한 것입니다.

칩 내부에는 40 MB에 달하는 내장 메모리와 15개의 프로세서 코어를 집적하여 높은 연산량을 처리하며, 기존 알고리즘에 최적화된 컴파일 환경을 함께 제공합니다.

ETRI가 선보인 AI 반도체는 탁월한 연산 성능은 물론 가격 경쟁력에서도 독보적인 가치를 지니고 있습니다. 수백만 원에서 수천만 원에 달하는 고가의 외산 GPU와 비교해 수십만 원대의 합리적인 가격으로 구축이 가능해질 전망입니다. 현재 이동통신사와 자동차, 로봇 제조 기업 등 다양한 산업계로 기술 이전이 본격적으로 추진되고 있으며, 상용화를 위한 다각도의 노력이 이어지고 있습니다. 연구진은 향후 120 테라플롭스급 차세대 칩 개발과 학습 및 추론이 동시에 가능한 고도화된 기술을 통해 대한민국이 글로벌 지능화 혁신을 선도하는 기반을 마련할 것으로 보입니다.