국산 AI반도체 10종 2030년까지 개발…삼성, 시제품 제작 21회 지원 추진

지난달 14일 서울 강남구 코엑스에서 열린 제28회 반도체대전(SEDEX 2026) SK하이닉스 부스에 차세대 고대역폭 메모리(HBM) HBM4E(7세대)가 전시돼 있다. [사진=연합뉴스]

정부가 자율주행차와 가전, 로봇 등에 탑재할 국산 인공지능(AI) 반도체 10종을 개발을 지원한다. 삼성전자 파운드리는 내년 총 21회의 반도체 시제품 제작 수요를 생산 일정에 우선 반영하고 국내외 반도체 설계자산(IP) 기업들도 개발비 부담 완화에 나선다.

산업통상부는 12일 서울 포시즌스호텔에서 수요기업과 팹리스, 파운드리, 반도체 IP 기업 등 산·학·연 관계자 150여명이 참석하는 '2026년 AI반도체 M.AX 얼라이언스 하반기 총회'를 개최한다. 이번 총회에서는 지난 6월 착수한 총사업비 8002억원 규모의 'K-온디바이스 AI반도체 기술개발 프로젝트' 추진 로드맵을 발표한다.

온디바이스 AI는 외부 서버와 통신하지 않고 자동차와 가전, 로봇 등 기기 자체에서 AI 연산을 처리하는 기술이다. 정부는 국내 팹리스와 수요기업이 협력해 실제 제품에 탑재할 수 있는 국산 AI반도체와 모듈, 구동 소프트웨어까지 통합 개발할 계획이다.

2030년까지 개발·검증할 대상은 총 10종이다. 자율주행차용 AI칩 1종과 스마트가전용 AI칩 3종, 협동로봇·휴머노이드·농작업로봇·무인드론용 AI칩 각각 1종 등 8종의 AI칩이 포함됐다. 여기에 선단공정과 극한환경용 반도체 설계자산 각각 1종도 개발한다.

특히 스마트가전용 AI칩 1종은 제조 시점을 기존 계획보다 1년 이상 앞당길 예정이다.

이를 뒷받침하기 위해 수요 대기업과 파운드리, 반도체 IP 기업의 역할도 강화한다. 수요기업은 단순히 완성된 반도체를 구매하는 역할에서 벗어나 개발 초기부터 필요한 성능과 사양을 제시하고 실제 제품 환경에서 시험할 수 있는 기반을 제공한다. 이를 통해 국산 반도체의 상용화 가능성을 높인다는 구상이다.

삼성전자 파운드리 사업부는 2나노급 초미세 공정 등을 활용한 국산 AI반도체 시제품 제작 수요를 기존 생산 일정과 조율해 우선 반영할 계획이다. 특히 내년 2나노 공정 3회, 4나노 4회, 5나노 3회, 8나노 3회, 14나노 3회, 28나노 5회 등 총 21회의 MPW·싱글런 시제품 제작 수요를 사전에 파악해 대응한다. MPW는 여러 반도체 설계를 하나의 웨이퍼에 함께 제작하는 방식으로, 팹리스가 시제품을 제작할 때 드는 비용 부담을 줄일 수 있다.

국내외 반도체 IP 기업들도 IP 대금 지불 유연화와 공통 IP 패키지 제공 등을 통해 팹리스의 개발 부담을 완화할 방침이다.

앞서 산업부는 지난 6월 15일 M.AX 얼라이언스 상반기 총회에서 삼성전자와 Arm, 시놉시스, 케이던스, 오픈엣지테크놀로지 등 반도체 제조·IP 기업이 참여하는 '반도체 제조지원 TF'를 출범시킨 바 있다. 당시 확정된 프로젝트 총사업비는 8002억3000만원으로 이 가운데 국비는 5111억1000만원이다.

프로젝트의 실행력을 높이기 위한 민관합동 전략위원회도 출범한다. 산업부 차관과 김진상 경희대 총장이 공동위원장을 맡아 매년 초 연차별 개발계획을 심의·확정하고 추진 상황을 점검할 예정이다.

개발 과정에서 발생하는 기술적 애로와 기업 간 이해관계를 조율하는 역할도 수행한다.

이민우 산업부 산업성장실장은 "반도체 산업에서 진정한 상생은 협력의 약속이 아니라, 함께 개발한 기술이 실제 제품에 채택되는 성과로 증명되어야 한다"며 "이번 프로젝트를 통해 우리 수요기업의 세계적인 제조 경쟁력이 국내 팹리스의 기술력과 사업화 실적으로 이어지는 새로운 성장 경로를 열겠다"고 밝혔다.