스마트시티에 국산 AI칩 심는다…NPU 실증 본격화

■‘K-NPU 얼라이언스’ 확대 개편
NPU 중심으로 생태계 대폭 넓혀
국내수요 창출·상용화 기반 마련
차세대 CCTV·드론 등에 활용하고
로봇·키오스크 AI에이전트 개발
NIPA는 ‘컴퓨팅 인프라’ 조성도

정부가 국산 인공지능(AI) 반도체 경쟁력을 극대화하기 위해 전방위적인 생태계 결집에 나선다. 신경망처리장치(NPU)의 대규모 수요처 발굴을 위해 AI 기반 스마트시티도 조성한다. 이를 통해 미국 엔비디아가 독점하는 그래픽처리장치(GPU) 의존도를 낮추고 국내 AI 반도체 기업의 성장에도 탄력이 붙을 것으로 기대된다.

23일 정보기술(IT) 업계에 따르면 과학기술정보통신부는 국내 AI 반도체 관련 연합체를 기존 ‘K-클라우드 얼라이언스’에서 ‘K-NPU 얼라이언스’로 확대 개편하기로 했다. 과기정통부 산하 정보통신산업진흥원(NIPA)이 이를 포함한 AI 반도체 생태계 확산을 위한 구체적인 지원 방안을 마련하고 있다.

K-클라우드 얼라이언스에는 AI 반도체 기업, 클라우드 기업, AI 모델·서비스 기업 등 총 153개사가 참여해 있다. 이번 거버넌스 개편은 국내 NPU 수요를 보다 적극적으로 창출하는 데 초점이 맞춰졌다는 분석이다. 전력 소모가 적은 NPU는 AI 산업이 학습 단계에서 추론 단계로 넘어감에 따라 GPU의 대안으로 주목도가 높아지고 있다. 아울러 AI 반도체의 활용 범위가 데이터센터(클라우드)를 넘어 온디바이스 AI, 스마트시티 등 산업 전 영역으로 본격 확대될 것이란 전망이 나오고 있다.

업계에서는 이 같이 급변하는 AI 시장 판도에 발맞춰 국내에서 NPU 산업 성장의 마중물 역할을 할 구심점이 필요하다는 목소리를 키워왔다. 그동안 국산 NPU는 기술력 측면에서 가파른 발전을 달성했지만 상용화 단계에서 성능을 검증받을 기회가 부족하다는 지적을 받은 데 따른 것이다.

K-NPU 얼라이언스는 참여 기업 간 협력을 통해 공공 및 민간 분야에서 국산 칩을 활용한 AI 서비스를 도입할 수 있는 플랫폼 역할을 맡게 됐다. 이에 따라 대규모 NPU 실증이 가능한 도시 단위 프로젝트도 본격적으로 추진된다. 대규모 상용 서비스에 맞는 NPU 최적화 기반을 구현하는 것으로 NPU를 탑재한 고성능 CCTV나 드론을 활용할 수 있는 관제 사업 등이 실시될 예정이다. 예를 들어 AI CCTV로 도시 내 어린이 보호구역 안전을 지키거나 드론을 통해 도시 내 해안가 일대 치안을 관리하는 시스템이 구축될 것으로 기대된다.

도시 단위 대규모 실증 외에 △NPU 탑재 지능 디바이스 개발 △온디바이스 AI 서비스 발굴도 이뤄질 전망이다. 예를 들어 국산 AI 반도체를 로봇, 키오스크 등에 탑재해 AI 에이전트 서비스 등도 개발될 것으로 예상된다. 관련 업계 관계자는 “대규모 실증은 개별 기기 단위의 테스트와는 차원이 다른 데이터와 레퍼런스를 제공한다”며 “수많은 디바이스가 연결된 환경에서 국산 NPU의 안정성과 효율성이 입증되면 해외 수주 경쟁에서도 신뢰할 수 있는 업력을 쌓게 되는 것”이라고 설명했다.

NPU 전용 컴퓨팅 인프라도 조성된다. 이를 위해 NIPA가 기술적 방안, 비용 적정성, 전력 수급 방안 등을 포함한 로드맵을 마련할 방침이다. 현재 광주광역시가 추진 중인 ‘국가 NPU컴퓨팅센터’ 구축에 힘이 실릴 것이란 관측이 나온다.

국산 AI 반도체 밸류체인이 NPU를 중심으로 재편되는 것은 GPU의 대안으로 떠오르고 있기 때문이다. NPU는 높은 전성비(전력 대비 성능)를 무기로 다양한 산업에 적용될 것으로 기대되고 있어 특정 기업들이 시장을 과점하긴 어렵다는 평가가 나온다. AI 학습용 고성능 반도체 시장에선 엔비디아 GPU가 사실상 독점했지만 온디바이스나 추론 분야에선 각 기기에 맞는 반도체를 설계할 수 있는 역량을 가진 신생 업체들이 시장을 선점할 수 있다는 얘기다.

이상현 성균관대 AI반도체혁신연구소장은 “온디바이스 AI 시장은 국가 또는 지역적 특성이나 수요에 따라 다양한 하드웨어 플랫폼이 자리 잡을 가능성이 크다”면서 “빠르게 개발할 수 있는 역량을 갖춘 국내 NPU 업체들도 충분히 승산이 있다”고 진단했다.

김기혁 기자 coldmetal@sedaily.com