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AI 반도체의 최신동향 ～GPU 이후 시대의 주목기술～ 원문보기 1
- 국가 일본
- 생성기관 일본종합연구소(JRI)
- 주제분류 핵심R&D분야
- 원문발표일 2025-07-01
- 등록일 2025-07-11
- 권호 291
○ 일본종합연구소는 AI 주변 차세대 반도체의 구조 및 개발 현황, 사회 동향을 개관하고 전망을 제시한 보고서를 발표
○ 로직반도체의 현재 위치
- 반도체는 다용도이나, AI 연산의 전력 절약·고속화에 있어서는 연산 처리를 하는 로직반도체가 중요
- 주로 미국이 설계하고, 대만이 제조하고 있으며 특히 9nm 이하의 첨단 로직 반도체를 제조할 수 있는 국가는 한정적
- 각종 반도체의 제조에 있어 설계는 팹리스, 제조는 파운드리와 같은 수평 분업이 주류를 이루고 있으며, 일본에서는 소재·장치업체가 강점을 지니고 있음
○ AI칩 기술 개요
- AI 이용의 확대에 따라 전력 절약·고속 처리를 위한 기술이 개발되고 있고, AI용 로직 반도체로서 AI 전용 ASIC(특정 용도용 집적회로), 뉴로모픽 칩(뇌모방 반도체) 등이 주목받고 있으며 빛, 양자, 바이오 기술을 이용한 연구도 추진 중
- 다만, ASIC 이외에는 연산의 오차 및 기술 난이도 등 과제가 많아 실용화에 이르기까지는 시간이 필요할 것으로 예상
- 첨단 패키징기술 고도화, 엔비디아의 쿠다(CUDA)에 대항할 소프트웨어 개발도 추진중
○ AI칩을 둘러싼 사회 동향
- 각국은 로직반도체를 포함한 각종 반도체의 자국 내 제조·안정 공급을 목표로 제조 능력 및 연구개발능력 강화, 공급망 강인화에 자금 투입 중
- 표준화 단체는 제조 및 AI 사용 방법에 관한 규격화를 실시하여 몇 개의 표준 규격이 보급 단계에 있음
○ AI칩의 향후 전망
- AI칩의 고성능화에 따라 소비전력 증대 및 미세화의 한계, 설계·제조공정의 과점이 과제이며, 이러한 과제 해결을 위해 신기술 개발 및 설비투자가 기대됨.
- '30년경까지는 ASIC 및 GPU의 발전이 주를 이루며 향후 AI 운용에는 기반이 되는 서비스 및 하드웨어, 전문인재 확보, AI칩에 의한 환경 부하 감축, 최첨단 반도체의 국산화 지원이 필요
○ 로직반도체의 현재 위치
- 반도체는 다용도이나, AI 연산의 전력 절약·고속화에 있어서는 연산 처리를 하는 로직반도체가 중요
- 주로 미국이 설계하고, 대만이 제조하고 있으며 특히 9nm 이하의 첨단 로직 반도체를 제조할 수 있는 국가는 한정적
- 각종 반도체의 제조에 있어 설계는 팹리스, 제조는 파운드리와 같은 수평 분업이 주류를 이루고 있으며, 일본에서는 소재·장치업체가 강점을 지니고 있음
○ AI칩 기술 개요
- AI 이용의 확대에 따라 전력 절약·고속 처리를 위한 기술이 개발되고 있고, AI용 로직 반도체로서 AI 전용 ASIC(특정 용도용 집적회로), 뉴로모픽 칩(뇌모방 반도체) 등이 주목받고 있으며 빛, 양자, 바이오 기술을 이용한 연구도 추진 중
- 다만, ASIC 이외에는 연산의 오차 및 기술 난이도 등 과제가 많아 실용화에 이르기까지는 시간이 필요할 것으로 예상
- 첨단 패키징기술 고도화, 엔비디아의 쿠다(CUDA)에 대항할 소프트웨어 개발도 추진중
○ AI칩을 둘러싼 사회 동향
- 각국은 로직반도체를 포함한 각종 반도체의 자국 내 제조·안정 공급을 목표로 제조 능력 및 연구개발능력 강화, 공급망 강인화에 자금 투입 중
- 표준화 단체는 제조 및 AI 사용 방법에 관한 규격화를 실시하여 몇 개의 표준 규격이 보급 단계에 있음
○ AI칩의 향후 전망
- AI칩의 고성능화에 따라 소비전력 증대 및 미세화의 한계, 설계·제조공정의 과점이 과제이며, 이러한 과제 해결을 위해 신기술 개발 및 설비투자가 기대됨.
- '30년경까지는 ASIC 및 GPU의 발전이 주를 이루며 향후 AI 운용에는 기반이 되는 서비스 및 하드웨어, 전문인재 확보, AI칩에 의한 환경 부하 감축, 최첨단 반도체의 국산화 지원이 필요
