강기정 광주광역시장이 지난 10월25일 오전 시청 중회의실에서 인공지능망 처리에 효율적인 신경망 처리장치(NPU) 개발 기업인 ㈜에임퓨처와 광주 인공지능?반도체 산업생태계 활성화를 위한 업무협약을 체결한 후 기념촬영을 하고 있다. /광주광역시 제공

‘인공지능(AI) 대표도시 광주’에 최근 상상조차 하지 않았던 혁명적 사건이 일어났다. 반도체 설계기업인 ㈜에이직랜드와 ㈜에임퓨처가 잇따라 광주에 손을 내민 것이다.

광주광역시는 이들 반도체 설계기업이 기존에 유치한 인공지능(AI) 기업과 지역 중소기업, 대학, 지원기관들이 시너지를 이뤄 ‘광주형 인공지능(AI) 반도체 클러스터 모델’ 개발을 가속화해 ‘인공지능 대표도시 광주’의 위상을 공고히 할 것으로 기대하고 있다.

이들 반도체 설계기업은 광주에 뭘 보고 온 걸까? 이들 기업은 삼성전자와 뭐가 다른 걸까? 이들 기업을 품은 광주광역시는 어떤 미래를 꿈꾸는 걸까?

1, 반도체 설계 불모지 광주에 혁명 일어

광주광역시는 지난 9월25일 지역 최초로 반도체 설계기업인 ㈜에이직랜드와 업무협약을 체결했다. 그리고 한 달 뒤 10월 25일에는 제2호 반도체 설계기업 ㈜에임퓨처와 협약을 맺었다.

광주에 온 팹리스 기업 제1호인 ㈜에이직랜드는 대표적 디자인하우스 기업으로, 대만 TSMC의 국내 유일의 협력기업(VCA)이다. 팹리스 기업에서 설계한 반도체 설계도면을 재설계해 TSMC에서 생산할 수 있도록 하는 임무를 맡고 있다.

제2호인 ㈜에임퓨처는 칩리스(Chipless) 기업으로 인공지능(AI) 처리에 특화된 시스템 반도체인 신경망처리장치(NPU) 가속기에 대한 지식재산권(IP)과 인공지능(AI) 알고리즘 개발 및 최적화 솔루션을 제공하고 있다.

광주광역시는 세계적 디자인하우스 기업인 ㈜에이직랜드, 인공지능(AI) 신경망처리장치(NPU) 설계분야 선두주자인 ㈜에임퓨처를 유치함에 따라 지역기업의 수요를 반영, 반도체 설계부터 TSMC의 파운드리를 이용해 생산된 반도체 칩을 지역기업 제품에 접목할 수 있게 됐다.

특히 반도체 패키징 대표 기업인 앰코테크놀로지코리아 광주사업장이 위치해 있어 광주광역시는 ‘반도체 설계-생산-패키징에 이르는 반도체산업 전주기 생태계’를 갖추게 됐다.

광주광역시는 이들 기업 유치를 시작으로 지속적인 반도체 설계기업 유치를 통해 인공지능(AI) 반도체 기업을 집적화하고, 기존 유치기업과의 협업체계를 고도화해 나갈 계획이다.

강기정 광주광역시장은 반도체 설계기업 유치에 대해 “그동안 상상조차 하지 않았던 혁명적인 일이 일어났다”고 환영했다.

2, 반도체 설계(팹리스) 기업, 광주에 왜 왔나

이들 기업은 반도체 설계 불모지인 광주에 왜 온 걸까?

강기정 시장도 궁금해 이들 기업에 물었더니 ‘탄탄한 인재양성 사다리’를 첫 손에 꼽았다고 한다. 이어 그동안 추진한 ‘인공지능 핵심인프라 구축’도 매력적이었다고 한다.

실제 광주광역시의 강점으로 ‘뿌리부터 튼튼한 인재양성 사다리’가 꼽힌다.

인공지능(AI)에 기반한 어린이 상상놀이터 → 초·중학생 대상 인공지능(AI) 소양 교육과정인 소프트웨어(SW) 미래채움 → 인공지능 특화 영재 발굴·육성하는 인공지능(AI) 영재고등학교 → 지역 주력산업(자동차·에너지·헬스케어·원천기술)과 연계한 인공지능(AI)융합대학 → 고급 인재를 양성하는 광주과학기술원(GIST) AI대학원·전남대 AI융합대학원 등 정규 교육과정이 체계적으로 확립돼 있다.

여기에 실무현장에 바로 투입 가능한 인력양성을 목표로 인공지능(AI)사관학교와 인공지능(AI) 직무전환교육, 기업 맞춤형 인재육성 프로그램인 NHN아카데미와 연구개발센터, 구글 클라우드 기반 인공지능(AI) 인재양성 교육까지 단계별로 촘촘하게 인재양성 사다리가 구축, 운영되고 있다.

이 같은 견고한 인공지능 인재양성 사다리는 반도체 분야로 확장되고 있다.

반도체산업 인재양성은 광주형 마이스터고등학교인 광주공업고등학교의 AI반도체과, 반도체 특화 전문인재 양성을 위한 전남대학교 반도체특성화대학, 광주과학기술원(GIST)의 삼성전자 반도체계약학과, 조선대?전남대?광주과학기술원의 반도체 첨단 패키징 특화형 석·박사 혁신인재 양성체계 구축사업 등 지역교육기관과 연계해 탄탄한 성장단계별 반도체 인재양성체계를 갖추고 있다.

또 반도체산업 생태계 조성을 위해 광주과학기술원에 차세대 반도체 첨단공정 팹과 전남대학교에 광주전남반도체공동연구소를 구축 중이다. 이를 통해 지역 내 대학, 연구소, 기업 등이 공동 활용할 수 있도록 협력방안을 마련하고 있다.

강 시장은 “광주에는 100개가 넘는 인공지능(AI) 기업과 창업자들, 국내 유일의 국가인공지능(AI)집적단지, 국가인공지능(AI)데이터센터 등이 구축되고 있다”며 “특히 아동부터 중등생, 대학생, 그리고 전문인력까지 아우르는 촘촘한 인재양성 사다리 플랜은 광주인공지능(AI)의 자랑이다”고 강조했다.

광주광역시는 그동안 인공지능 핵심인프라 구축에 매진했다. 지난 2019년 정부에서 추진한 24조 1,000억 원 규모의 국가균형발전프로젝트에서 인공지능(AI) 분야를 선택해 ‘인공지능 중심 산업융합 집적단지 조성사업’을 추진하고 있다.

인공지능(AI) 집적단지 1단계 사업은 2020년부터 2024년까지 5년 간 총 4,269억 원을 투입해 인공지능(AI) 기술 개발에 필요한 핵심 자원인 인공지능 데이터센터, 초대형 드라이빙 시뮬레이터를 포함한 실증장비(77종) 등 핵심 기반시설을 구축하고 기업·인력 등을 한 곳에 집적해 비수도권 최초 인공지능(AI) 산업 생태계 기반을 조성하는 것이다. 국내 최고 수준의 컴퓨팅 자원(88.5PF)을 갖춘 인공지능(AI)특화데이터센터가 2023년 11월 서비스를 개시했고, 올해 연말이면 초대형 드라이빙 시뮬레이터가 완성되는 등 사업이 순조롭게 진행되고 있다.

2단계 사업은 인공지능(AI) 실증밸리 조성 사업으로, 1단계 사업을 통해 구축된 데이터센터 등 기반시설과 인력양성을 기반으로 다양한 인공지능(AI) 융합 기술개발과 실증사업을 추진할 예정이다.

3, ‘팹리스’ vs ‘파운드리’, 뭐가 다른가

이들 기업은 ‘반도체 기업’이라고 하는데 삼성전자와 뭐가 다른 걸까?

반도체 기업은 공급망의 역할에 따라 설계, 생산, 조립·검사 단계로 구분한다. 설계만 수행하는 기업이 ‘팹리스(Fabless)’, 생산을 맡은 기업이 ‘파운드리(Foundry)’, 조립과 검사를 담당하는 기업이 ‘패키징(Packaging·OSAT)’ 기업이다. 이 모든 생산과정을 직접 수행하는 기업을 ‘종합반도체(IDM) 기업’이라 하고, 삼성전자, SK하이닉스, 인텔 등이 대표적이다.

반도체 산업이 커지면서 전문분야별 분업이 활발해졌다. 현재는 팹리스 기업이 시장 수요가 많은 분야의 반도체를 기획·설계하고, 파운드리 기업을 통해 위탁생산, 판매하는 시스템이다.

반도체 산업의 핵심인 팹리스 기업은 또 다시 세분화된다. 반도체 생산을 위한 아이디어·특허 등 지식재산권(IP)을 가진 기업을 ‘칩리스(Chipless) 기업’이라 하고, 반도체 도면을 파운드리에 적합한 제조용 설계도면으로 재설계하는 기업을 ‘디자인하우스 기업’이라고 한다.

광주 유치 팹리스 기업 제1호인 ㈜에이직랜드가 대표적 디자인하우스 기업이다. 에이직랜드는 세계 최대 파운드리 기업인 대만 TSMC의 국내 유일의 협력기업(VCA)으로, 팹리스 기업에서 설계한 반도체 설계도면을 재설계해 TSMC에서 생산할 수 있도록 하는 임무를 맡고 있다.

제2호인 ㈜에임퓨처는 칩리스(Chipless) 기업이다. 인공지능(AI) 처리에 특화된 시스템 반도체인 신경망처리장치(NPU) 가속기에 대한 지식재산권(IP)과 인공지능(AI) 알고리즘 개발 및 최적화 솔루션을 제공하고 있다.

4, 광주광역시가 꿈꾸는 ‘광주형 인공지능 반도체 산업’은 ‘광주형 인공지능(AI) 반도체 협의체(클러스터) 모델’이다. 광주광역시와 유치기업, 지역 수요기업, 관계기관이 함께 지역 전략산업에 인공지능을 입힌 반도체 칩의 설계부터 생산·시험검증·제품화까지 확산하는 형태의 협력체계를 구축하는 것이다.

㈜에임퓨처가 광주지역 기업의 수요를 반영한 광주형 인공지능(AI) 반도체의 핵심코어인 신경망처리장치(NPU)를 공급하고, ㈜에이직랜드가 주문형 반도체(ASIC) 디자인 솔루션을 통해 광주형 인공지능(AI) 반도체를 설계·생산한다. 또 광주형 인공지능(AI) 반도체의 하드웨어 분야는 기존 협약기업인 ㈜프리쉐와 협업하고, 소프트웨어 분야는 ㈜티맥스인공지능개발센터, ㈜인비즈와 협업해 단말형 인공지능(온디바이스 AI) 반도체 칩과 솔루션을 완성한다.

인공지능산업융합사업단·광주테크노파크·광주미래차모빌리티진흥원·한국광기술원·한국전자기술연구원·한국전자통신연구원·화순전남대학교병원 등 지역 관계기관들은 광주형 인공지능 반도체의 실현 가능성을 검증(PoC)한다.

㈜알파녹스, 엔에이치네트웍스㈜, ㈜위치스, ㈜이노탑, 인트플로우㈜, ㈜호그린에어 등 지역 수요기업은 광주형 인공지능(AI) 반도체 칩과 솔루션을 적용해 제품화하는 것이 목표다.

광주광역시는 수도권 등 타 시도에서도 국산 인공지능(AI) 반도체 개발 시도는 많았지만, 현재까지 상용화된 사례가 없다는 점에 주목하고 있다. 자동차·가전·헬스케어 등 지역 전략산업과 융합한 광주형 인공지능 반도체를 적용해 제품 개발에 성공한다면 국산 인공지능(AI) 반도체의 대표적 성공사례가 될 것으로 기대하고 있다.