◎ 도서소개

챗GPT를 비롯한 생성형(Generative) AI의 충격적인 등장 이후, 인공지능 반도체 수요는 그야말로 폭발적인 증가세를 보이고 있다. 챗GPT 운영에는 nVIDIA의 그래픽처리장치(GPU) ‘A100’ 1만여 장 사용되는 것으로 알려졌는데, Meta는 2024년 A100의 최대 30배 성능을 보이는 ‘H100’을 35만 장 구매할 예정이라 밝힌 바 있다.

시장에서 지배적인 지위를 구축한 nVIDIA의 세계 시가총액 순위는 2020년 20위권 밖이었으나, 2024년 1분기에는 Amazon, Alphabet, Aramco 등을 제치고 3위에 등극했다. 이는 인공지능 반도체의 부상이 글로벌 산업 지형을 바꿔놓을 만큼의 파급력이 있다는 것을 시사한다. 

시장이 빠르게 성장하는 만큼, 많은 기업들이 인공지능 반도체 시장에 뛰어들며 경쟁이 격화되고 있다. 주요 반도체 기업들은 기술을 확보하기 위해 공격적으로 자본을 투입하고 있으며, 핵심 개발자 출신들이 설립한 스타트업들도 독자적인 기술을 통해 기회를 엿보고 있다.

뿐만 아니라 주요 수요자인 글로벌 빅테크 기업들 역시 높은 비용을 지불해야하는 독점시장 구조 개선을 위해 반도체 개발 기업들을 지원하는 한편, 자체적인 인공지능 반도체 개발에도 나서고 있다.

이러한 경쟁은 기업을 넘어 냉전시대의 군비경쟁을 방불케 하는 국가 간 경쟁으로 점차 확대되고 있다. 인공지능(AI)은 단순한 정보기술이 아닌 국가 경쟁력을 좌우할 전략적 기술로 전망되며, 인공지능 반도체는 이러한 AI를 구현하기 위한 핵심적 요소로 주목받고 있기 때문이다.

미국은 중국에 강도 높은 반도체 제재를 가하는 동시에 일본을 지원함으로써 대만에 집중되어 있는 반도체 생산망을 분산시키는 전략을 취하고 있다. 또한 자국에 반도체 팹을 건설하는 기업에 수십억 달러의 지원금을 지급하며 생산시설을 적극 유치하고 있다.

우리 기업들은 이에 대응해 미국에 신규 투자 계획을 발표하거나 기존 투자 규모를 대폭 늘리는 등 중국을 중심으로 구축하던 해외 생산시설을 미국 중심으로 재편하고 있다. 

이에, 당사는 생성형 인공지능(AI) 시대 인공지능 반도체 기술 및 시장 전망과 주요 기업들의 사업전략을 종합적으로 정리 분석하여 본서를 출간하게 되었으며, 특히 국내외 인공지능 반도체 시장과 주요국 정책 동향, 핵심 기술개발 동향 등을 통하여 시장의 변화를 예측하고, 경쟁전략 수립에 유용한 참고자료가 될 수 있도록 하는데 중점을 두었다.

모쪼록, 본 보고서가 인공지능 반도체 산업뿐만 아니라 관련 분야에 종사하는 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되기를 바랍니다.

◎ 목차

Ⅰ. 국내·외 반도체 및 인공지능 산업 동향

1. 국내·외 반도체 산업 동향 및 주요 이슈

  1-1. 국내·외 반도체 산업 동향

    1) 반도체 산업 현황과 전망

      (1) 2024년 반도체 산업 전망

      (2) 반도체 산업 밸류체인 구조와 특징

      (3) 반도체 분야별 산업 특징 및 경쟁력 분석

      (4) 주요국 반도체 산업 정책 동향

    2) 시스템 반도체 기술 동향 및 발전 전망

      (1) 시스템 반도체 정의와 분류

      (2) 시스템 반도체 분야별 기술개발 동향

      (3) 시스템 반도체 기술 전망과 주요 이슈

    3) 차세대 반도체 시장 동향과 전망

      (1) 글로벌 시스템 반도체 시장 동향

      (2) 인공지능 반도체 시장 전망

  1-2. 미-중 반도체 제재 동향과 대응 현황

    1) 미국 반도체 수출통제 확대조치 주요 내용

      (1) 첨단 반도체 제조 관련 품목

      (2) 첨단 컴퓨팅 반도체

    2) 미국 반도체 수출통제 확대조치 영향

      (1) 통제 대상 반도체 확대로 인한 중국 AI 산업 성장 둔화

      (2) 중국 반도체 자급 가속화

      (3) AI 반도체 및 연구 영향

      (4) 국내 기업 경영활동 영향

    3) 중국의 반도체 경쟁력 확보 동향

      (1) 국가전략 지정

      (2) 금융지원

      (3) 인력양성

2. 국내·외 인공지능(AI) 산업 동향 및 주요 이슈

  2-1. 국내·외 인공지능(AI) 산업 동향

    1) 인공지능(AI) 산업 동향과 발전 전망

      (1) 인공지능 기술 정의와 발전

      (2) 국내·외 인공지능 시장 규모 전망

      (3) 2023 AI Index Report를 통해 본 인공지능(AI) 산업 현황

      (4) 국내 기업 인공지능 도입 현황과 요인

    2) 인공지능(AI)에서 초거대 인공지능(AI) 시대로

      (1) 초거대 AI의 등장

      (2) 초거대 AI 모델의 진화 방향

  2-2. 국내·외 생성형 인공지능(Generative AI) 산업 동향 및 전망

    1) 생성형 인공지능(Generative AI) 산업 개요

      (1) 생성형 인공지능 정의

      (2) 생성형 인공지능 산업 밸류체인

      (3) 생성형 인공지능 비즈니스 모델

      (4) 국내·외 생성형 인공지능 기술개발 현황

    2) 생성형 인공지능(Generative AI) 시장 전망

      (1) 생성형 인공지능 시장 전망

      (2) 글로벌 생성형 인공지능 분야 M&A 및 투자 현황

  2-3. 국내·외 인공지능(AI) 분야 주요 이슈

    1) 신뢰할 수 있는 인공지능(AI)과 인공지능(AI) 윤리

      (1) 신뢰할 수 있는 인공지능의 여섯 가지 조건

      (2) 인공지능 리터러시와 인공지능 윤리 

    2) 인공지능(AI) 분야 법적 이슈와 주요국 대응 동향

      (1) 인공지능 윤리와 책임

      (2) 인공지능과 개인정보 보호

      (3) 인공지능과 투명성·설명가능성

      (4) 인공지능과 저작권

Ⅱ. 인공지능(AI) 반도체 분야 기술 동향과 발전 전망

1. 인공지능(AI) 반도체 및 수요 분야 기술 동향과 발전 전망

  1-1. 인공지능(AI) 반도체 기술개발 및 표준화 동향

    1) 인공지능(AI) 반도체 기술 개요 및 이슈

      (1) 인공지능 반도체 개념 및 부상 배경

      (2) 인공지능 반도체 기술 현황

      (3) 인공지능 반도체 기술적 과제와 이슈

    2) 인공지능(AI) 반도체 기술 발전 동향과 전망

      (1) 1세대 인공지능(AI) 반도체 기술 전망

      (2) 2세대 인공지능(AI) 반도체 기술 전망

      (3) 3세대 인공지능(AI) 반도체 기술 전망

    3) 인공지능(AI) 반도체 연구개발 동향

      (1) 차세대 뉴로모픽 반도체 연구개발 동향

      (2) 칩렛 이종집적 기반 PIM 프로세서 연구개발 동향

    4) 국내·외 인공지능(AI) 반도체 표준화 동향

      (1) 해외 인공지능 반도체 표준화 현황

      (2) 국내 인공지능 반도체 표준화 현황

  1-2. 인공지능 반도체 수요 분야 기술 및 시장 동향

    1) 데이터센터 기술 및 시장 동향

      (1) 데이터센터의 정의와 구성

      (2) 데이터센터 통신 기술 동향

      (3) 국내 데이터센터 입지 트렌드

      (4) 국내·외 데이터센터 시장 동향 및 전망 

    2) 온디바이스(On-Device) AI 기술 및 시장 동향 

      (1) 온디바이스(On-Device) AI 개념과 부상 배경

      (2) 온디바이스(On-Device) AI 기술 동향

      (3) 온디바이스(On-Device) AI 시장 전망

2. 반도체 기술과 인공지능(AI) 기술 동향 및 발전 전망

  2-1. 반도체 산업 생태계 현황 및 주요 분야 기술 동향

    1) 반도체 산업 생태계 개요

      (1) 팹리스

      (2) 파운드리

      (3) 디자인 하우스

      (4) IP 및 설계도구 공급기업

      (5) 종합반도체회사(IDM)

    2) 반도체 기술 패러다임 동향

      (1) 반도체 미세화의 한계 및 대안

      (2) 주요 반도체 기술 로드맵

      (3) 첨단 패키징: 이종집적을 중심으로

    3) 반도체 패키징 기술 동향과 주요 업체 현황

      (1) 반도체 패키징 산업 개요

      (2) 반도체 패키징 기술 개요

      (3) 반도체 패키징 기술 발전 동향

      (4) 반도체 패키징 주요 업체별 기술 현황

    4) 전력반도체 기술 동향 및 발전 전망

      (1) 전력반도체 산업 개요 및 부상 배경

      (2) 차세대 전력반도체 소자 기술 동향

      (3) 전기차 분야 GaN 전력반도체 기술

      (4) 화합물 전력반도체 주요국 경쟁력 현황

  2-2. 인공지능(AI) 기술 트렌드 및 발전 전망

    1) 2023년 Global AI Index로 보는 경쟁력 현황

      (1) Global AI Index 개요 및 평가 방법

      (2) 2023 Global AI Index 평가 결과

    2) 생성형 인공지능(Generative AI) 기술 동향과 유망기술

      (1) 생성형 인공지능(Generative AI) 기술 동향

      (2) 생성형 인공지능(Generative AI) 시대 10대 유망기술

    3) 인공지능(AI) 기술 동향과 발전 전망

      (1) 인공지능(AI) 기술 발전 동향

      (2) 인공지능(AI) 분야 주요 기업 동향

      (3) 인공지능(AI) 안전·신뢰 기술 동향

      (4) GPT-4를 통해 보는 인공지능(AI) 기술 발전 전망

    4) 인공지능(AI) 기술 표준화 동향

      (1) 해외 인공지능(AI) 기술 표준화 동향

      (2) 국내 인공지능(AI) 기술 표준화 동향

Ⅲ. 국내·외 인공지능 반도체 분야 시장 및 정책 동향

1. 국내·외 인공지능 반도체 분야 시장 동향 및 전망

  1-1. 국내·외 신산업 전망 및 인공지능 반도체 시장 동향

    1) 2024년 국내·외 신산업 시장 전망

      (1) 2024년 글로벌 신산업 시장 전망과 트렌드

      (2) 2024년 국내 13대 주력산업 전망

    2) 국내·외 반도체 산업 동향

      (1) 국내·외 반도체 수출입 동향

      (2) 글로벌 비메모리반도체 시장 동향

    3) 인공지능 반도체 시장 동향

      (1) 인공지능 반도체 생태계 현황

      (2) 인공지능 반도체 시장 규모 전망

      (3) 인공지능 반도체 용도별 시장 동향

      (4) 주요국 인공지능 반도체 시장 대응 동향

  1-2. 국내·외 인공지능 반도체 분야 주요기업 동향

    1) 글로벌 인공지능 반도체 분야 주요기업 동향

      (1) NVIDIA

      (2) AMD

      (3) Intel 

      (4) Micron

      (5) Qualcomm

      (6) Apple

      (7) Google

      (8) Microsoft

      (9) Amazon

      (10) Meta 

      (11) Tesla

      (12) HWAWEI

      (13) TSMC

    2) 글로벌 인공지능 반도체 분야 스타트업 동향

      (1) Cerebras

      (2) Mythic

      (3) Groq

      (4) Kneron

      (5) Tenstorrent

      (6) TAALAS

      (7) D-Matrix

      (8) Graphcore

      (9) Hailo

    3) 국내 인공지능 반도체 분야 주요기업 동향

      (1) 삼성전자

      (2) SK하이닉스

      (3) LG전자

      (4) 네이버

      (5) 텔레칩스

      (6) 넥스트칩,

    4) 국내 인공지능 반도체 분야 스타트업 동향

      (1) 사피온

      (2) 퓨리오사AI

      (3) 리벨리온

      (4) 딥엑스

      (5) 디퍼아이

      (6) 뉴블라

      (7) 모빌린트

2. 국내·외 인공지능 반도체 분야 정책 동향

  2-1. 해외 인공지능 반도체 분야 정책 동향

    1) 미국

      (1) 미국 반도체 및 과학법(CHIPS and Science Act)

      (2) 바이든 행정부 인공지능(AI) 행정명령

      (3) 미국 국가반도체기술센터(NSTC) 동향

      (4) 미국 국가첨단패키징제조프로그램(NAPMP)

    2) EU

      (1) EU 반도체 산업 육성 전략

      (2) EU 인공지능 법안

      (3) EU 인공지능 반도체 프로젝트 현황

    3) 일본

      (1) 일본 신반도체 산업 전략과 글로벌 공급망 구축

      (2) 일본 인공지능(AI) 정책 이니셔티브

      (3) 일본 디지털산업 기반 정비 현황

    4) 중국

      (1) 14차 5개년 규획 주요 내용

      (2) 중국 반도체 육성 전략

      (3) 중국 생성형 AI 조치(Generative AI Measures)

  2-2. 국내 인공지능 반도체 분야 정책 동향

    1) 국가첨단산업 육성전략

      (1) 첨단산업 육성 추진배경

      (2) 첨단산업 육성 총력 지원과제

      (3) 첨단산업 업종별 육성전략

    2) AI·디지털 혁신성장 전략

      (1) 추진배경

      (2) 경제·사회 영향 전망

      (3) 정책환경 분석

      (4) 비전 및 추진 전략

      (5) 중점 추진과제

    3) 초거대AI 경쟁력 강화 방안

      (1) 추진배경

      (2) 우리의 경쟁력 진단

      (3) 비전 및 중점 추진과제

      (4) 전략 및 추진과제

    4) 반도체 메가 클러스터 조성방안

      (1) 인프라·투자환경 조성

      (2) 생태계

      (3) 초격차 기술

      (4) 인재

    5) 첨단전략산업 특화단지별 맞춤형 지원전략

      (1) 특화단지 투자 인센티브 강화

      (2) 특화단지간 연계 확대

      (3) 개별 특화단지 경쟁력 제고

    6) 2024년 인공지능반도체 융합인력양성 세부 시행계획

      (1) 추진 배경

      (2) 사업 개요

      (3) 2024년 추진방향

      (4) 세부 추진내용

      (5) 신규 지원계획

    7) 시스템반도체 생태계 강화 이행전략

      (1) (투자) 세계 최대 규모 ‘반도체 클러스터’ 구축

      (2) (생태계) 설계-제조-후공정 전반의 생태계 업그레이드

      (3) (기술개발) 차세대 반도체 대규모 핵심 기술개발 지원

      (4) (성장기반) 세제·재정, 우수인력 등 반도체 성장기반 강화

      (5) (국제협력) 공급망 재편에 대응한 기술협력 및 수출지원

    8) 2024년 국민·산업·공공 프로젝트 추진계획

      (1) 추진배경

      (2) AI 일상화 본격 확산

      (3) 2024년 국내 상황 진단

      (4) 주요 추진 과제