커지는 AI 반도체 시장…광주, ‘NPU·첨단패키징’ 승부수

수출입은행 보고서…데이터센터용 시장 2030년 1200조 급성장
광주, 1조원 NPU 전용 컴퓨팅센터 구상…11월까지 타당성조사
패키징 실증센터·6000억 AX실증밸리 맞물려 산업화 기반 확대

국내 기업 리벨리온의 인공지능(AI) 반도체 ‘아톰’이 탑재된 가상 보드. /연합뉴스

전 세계 데이터센터용 인공지능(AI) 반도체 시장이 오는 2030년 1200조원 규모로 급성장할 것으로 전망되면서 광주가 새로운 산업 도약의 기회를 맞고 있다. 광주는 이미 국가 NPU(신경망처리장치) 전용 컴퓨팅센터와 첨단패키징 실증센터 설립 등을 추진 중으로, 국산 AI 반도체의 실증·상용화 거점을 꿈꾸고 있다.

27일 한국수출입은행 해외경제연구소 등에 따르면 세계 데이터센터용 AI 반도체 시장은 2024년 1240억달러(약 170조원)에서 2030년 8600억달러(약 1200조원)로 연평균 38% 성장할 전망이다.

현재 시장은 엔비디아가 지난해 기준 78.2%의 점유율로 사실상 주도하고 있다. 하지만 AI 산업의 무게중심이 대규모 데이터를 활용해 모델을 만드는 ‘학습’에서 실제 서비스에 활용하는 ‘추론’으로 이동하면서 후발주자의 시장 진입 기회도 확대될 것으로 분석된다. 추론 연산이 늘어날수록 비용과 전력 효율이 중요해지면서 고가·고전력의 GPU(그래픽처리장치)와 함께 저비용·저전력에 강점이 있는 NPU 등 다양한 AI 가속기 수요가 커질 수 있어서다.

국내에서는 퓨리오사AI와 리벨리온 등 팹리스(반도체 설계·개발 전문기업)가 국산 NPU 상용화에 나서고 있다. 이같은 시장 변화 속에서 광주가 추진하는 AI·반도체 관련 대형 사업에도 관심이 쏠린다. 광주시는 국산 AI반도체의 성능 검증부터 서비스 실증·상용화까지 지원하는 1조원 규모의 센터 설립을 구상하고 있다.

정부는 올해 타당성 조사비 6억원을 반영했으며 광주정보문화산업진흥원 부설 인공지능산업융합사업단(AICA)은 지난 4월 관련 용역을 발주했다. 오는 11월 20일까지 타당성 조사와 기본계획 수립이 진행되며 국내 주요 AI반도체 기업을 대상으로 수요와 필요한 인프라, 운영모델 등에 대한 의견 수렴도 이뤄지고 있다. 2027년도 정부예산안에는 이미 후속 사업비 19억 7000만원이 반영됐다.

센터가 구축되면 국내 기업이 개발한 AI반도체를 데이터센터 환경에서 가동해 성능과 안정성을 검증하고 상용화 실적을 확보하는 테스트베드 역할을 할 것으로 기대된다. 다만 현재 타당성 조사가 진행 중인 만큼 광주시가 제시한 ‘1조원 규모’와 향후 확정될 총사업비는 구분이 필요하다는 의견도 있다.

광주의 반도체 첨단패키징 실증센터와 6000억원 규모의 AX실증밸리도 AI반도체 산업 기반을 뒷받침할 사업으로 꼽힌다. 광주시는 2030년까지 420억원을 투입해 첨단패키징 실증센터를 구축할 계획이며 2027년도 정부예산안에는 관련 사업비 60억원이 반영됐다. 광주에는 이미 글로벌 반도체 패키징·테스트 기업인 앰코테크놀로지코리아와 광주과학기술원(GIST)·전남대 등 산업·연구 기반이 갖춰져 있다.

이와 함께 2026~2030년 추진되는 AX실증밸리사업도 2027년도 정부예산안 기준 1151억원이 반영된 상태다. 해당 사업이 차질없이 추진될 경우 NPU센터에서 국산 AI반도체의 성능을 검증하고 첨단패키징을 거쳐 AX실증밸리의 모빌리티·에너지 등 산업현장에서 활용하는 방식으로 각각의 사업을 연계할 수 있을 것으로 기대된다.

한국수출입은행 해외경제연구소는 “국내 AI반도체 기업들이 기술·자본·상용화 경험 등에서 선도기업과 격차가 있는 만큼 앞으로 3~5년을 중요한 시기로 보고 있다”며 “국산 AI반도체를 도입하는 기업에 세제 혜택과 보조금 등을 제공해 초기 수요를 만들고 해외 공급망 진출을 위한 정부 차원의 지원도 필요하다”고 제언했다.

/김해나 기자 khn@kwangju.co.kr