정부가 세계 최고 수준의 지능형 반도체 기술을 확보하기 위한 국가연구개발 사업을 본격 추진한다.
19일 산업통상자원부와 과학기술정보통신부는 '차세대 지능형 반도체 기술개발 사업'의 추진을 위한 과제 기획을 완료하고, 오는 20일부터 사업 공고에 나설 예정이라고 밝혔다.
사업 공고일은 다음 달 28일까지다. 평가를 통해 수행기관을 선정한 후, 오는 4월부터 본격적인 기술개발에 착수할 예정이다.
과제별 기술제안서 및 공고문 등 자세한 내용은 한국산업기술평가관리원, 정보통신기획평가원 홈페이지에서 확인할 수 있으며, 사업설명회는 산업부(1월 29일)와 과기정통부(1월 31일)가 분야별로 각각 개최할 예정이다.
성윤모 산업부 장관은 "시스템반도체는 4차 산업혁명 실현을 위한 핵심부품으로 미래차·바이오와 함께 우리의 미래 먹거리를 책임질 3대 신산업 중 하나"라며 "메모리 반도체 분야 세계 1위 기술력, 대형 수요기업 보유 등 우리가 보유한 강점을 잘 활용하고, 팹리스 육성, 인력양성 등과 함께 차세대 반도체 분야 핵심기술 확보를 집중 지원해 메모리 강국을 넘어 종합반도체 강국으로 도약하겠다"고 강조했다.
■ 정부, 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업에 '10년간 1조원' 투자
차세대 지능형 반도체 기술개발 사업은 미래 수요 대응 및 신시장 선점을 위한 차세대 지능형 반도체 핵심·원천기술 확보를 목표로 추진된다.
올해 891억원의 정부 출연금을 포함해 향후 10년간 1조원이 투입될 예정으로 ▲ 연산속도 향상을 위한 설계기술개발 ▲ 미세화 한계를 극복하는 원자 단위 공정·장비 기술개발 ▲ 전력 소모 감소 및 고성능 구현을 위한 미래소자개발 등을 지원한다.
구체적으로 산업부는 차세대 반도체 설계 기술과 장비·공정 기술 개발(2020~2026년, 5천216억원)을, 과기정통부는 인공지능 반도체 설계 기술 및 신소자 기술 개발(2020~2029년, 4천880억원)을 담당한다.
그간 산업부와 과기정통부는 메모리 중심의 불균형적 산업 구조를 극복하고, 4차 산업혁명 도래에 따른 미래 반도체 시장 변화에 대응해 글로벌 경쟁 우위를 확보하기 위해 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업 추진에 힘을 모아왔다.
2017년부터 공동으로 사업 기획을 추진했으며, 2019년 4월 국가연구개발사업 예비타당성 조사가 통과됨에 따라 관련 기술개발을 추진할 수 있는 재원을 마련했다. 올해 본격적인 사업 추진을 위해 분야별로 외부 전문가들이 참여하는 과제기획위원회를 구성하고, 산·학·연 대상 기술 수요조사, 사전 의견수렴 등을 거쳐 분야별 최종 추진 과제를 확정했다.
다음은 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업의 세부적인 기술개발 추진 방향을 정리한 내용이다.
◇ 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업
▲ 차세대 반도체 설계기술개발(산업부) ▲ 미세공정용 장비·공정기술 개발(산업부) ▲ 인공지능 반도체 설계기술 개발(과기정통부) ▲신소자 분야 기술 개발(과기정통부)
■ '자동차·첨단로봇' 등 5대 전략 산업용 차세대 반도체 설계기술개발 목표
차세대 반도체 설계기술개발 사업은 자동차, 첨단 가전, 의료·바이오, 에너지, 첨단로봇 등 5대 전략 산업 및 공공 수요와 연계해 시장에서 필요로 하는 시스템반도체 설계기술을 개발하는 사업이다.
다양한 제품에 범용적으로 활용할 수 있는 경량 프로세서, 스토리지, 센싱, 연결 및 보안, 제어 및 구동 등 5대 핵심 요소기술을 개발하는 것이 목표다.
올해는 5대 전략 산업과 관련된 안전한 자율주행을 위한 다종 신호처리 및 보안 기능이 강화된 차량 통신용 시스템온칩, 자가 화질 개선 및 증강현실·가상현실을 위한 통합 디스플레이용 시스템온칩 등의 기술개발 사업을 추진할 예정이다.
사업 종료 시점에는 세계 최고 수준의 고해상도 디스플레이 구동 시스템온칩, 초고속 데이터 전송용 시스템온칩, 초장거리 상황인지용 시스템온칩 등 세계 시장을 선도하는 혁신 기술 확보를 통해 시스템반도체 생태계 전반의 역량 강화를 뒷받침 할 계획이다.
■ '10나노미터 이하' 미세공정용 장비·공정기술 개발 목표
미세공정용 장비·공정기술 개발 사업은 장비·공정 분야에서 반도체 제조 경쟁력의 핵심인 공정 미세화를 위한 미세공정용 장비·부품 기술을 개발하는 사업이다.
올해는 차세대 메모리, 고집적 시스템반도체 제조를 위한 원자 레벨 증착 장비 및 자동 검사 기술, 차세대 고집적 패키지를 위한 열처리 및 중성자에 의한 소프트웨어 에러 검출기술 등을 개발할 계획이다.
사업 종료 시점에는 세계 최고 수준의 반도체 제조용 10나노미터(nanometer·10억분의 1미터) 이하 공정 장비와 3D 패키지 장비 기술 확보를 통해 반도체 산업 전반의 경쟁력 강화를 뒷받침할 방침이다.
장비·공정과 설계 분야 간 연계 강화를 위해 본 사업 진행 과정에서 확보된 장비·공정 기술을 활용한 반도체 설계기술 개발도 향후 지원할 예정이다.
또 과제를 통해 개발된 기술이 최종 사업화 성과로 이어질 수 있도록 설계 전문기업(팹리스)과 수요기업 간 협력 플랫폼(얼라이언스 2.0)을 적극적으로 활용하고, 대기업의 양산라인 등을 활용해 중소기업의 소재·장비를 검증하는 성능평가 사업과도 연계를 강화할 방침이다.
■ 세계 최고 수준 연산성능·전력효율 갖춘 인공지능 반도체 설계기술 개발 목표
인공지능 반도체 설계기술 개발 사업은 인공지능 반도체의 제품 완성도, 신뢰성, 활용성을 고려하여 인공지능 프로세서(NPU 등), 초고속 인터페이스, 소프트웨어(컴파일러 등)를 통합한 플랫폼 기술을 개발하는 사업이다.
이 사업은 응용 분야에 따라 서버·모바일·엣지 분야별 플랫폼 기술을 개발하고, 세계 최고 수준의 연산성능과 전력효율을 갖는 인공지능 프로세서 등 글로벌 시장을 선도하는 혁신 기술을 확보한다는 게 목표다.
과기정통부는 개발된 플랫폼 기술은 설계 전문기업 등이 다양한 제품 개발과 검증에 활용할 수 있도록 해 인공지능 반도체 개발에 필요한 기간과 비용을 절감하도록 지원할 계획이며, 이를 위해 산·학·연이 참여하는 '플랫폼 커뮤니티'도 운영할 예정이다.
과제 수행기관은 플랫폼별 세부 과제 간 연계성을 강화할 수 있도록 컨소시엄 방식으로 선정할 계획이다. 아울러 기술력을 보유한 팹리스, 지식재산 전문기업 등의 참여, 기술개발과 연계한 최고급 인재 양성 등 인공지능 반도체 산업 생태계가 조기에 구축될 수 있도록 지원할 예정이다.
■ 기존 소자 한계 넘은 '초저전력·고성능 신소자' 분야 기술개발 목표
신소자 분야 기술개발 사업은 기존 소자의 한계 극복을 위한 초저전력·고성능의 새로운 소자 개발을 목표로 하는 사업이다.
과기정통부는 기술 패러다임 전환기에 글로벌 시장에서 선도 기술로 채택될 수 있는 원천 지식재산 확보가 가능한 분야를 중심으로 지원할 계획이다.
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구체적으로 초저전력·고성능의 목표 구현을 위한 다양한 원리의 신소자 원천기술 개발에 115억원, 개발된 기술의 조기 상용화 연계를 위한 집적·검증기술개발에 45억원, 창의적 아이디어 기반 도전적 기초기술에 14억원을 지원할 예정이다.
특히 과기정통부는 이 사업이 목표 지향적 사업임을 고려해 신소자 원천기술의 경우, 경쟁형 연구·개발 방식을 도입해 단계별 평가를 통해 지속 지원 여부를 결정하고, 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업의 분야 간 연계·협력 및 민간 중심의 사업 수행 강화를 위해 단일 사업단을 구성해 체계적으로 사업을 관리해 나갈 계획이다.
