목요일, 3월 19, 2026

'K-엔비디아'를 육성 한다는 소식에 드는 기대

'K-엔비디아'를 육성 한다는 소식에 드는 기대

정부는 국산 AI 반도체의 설계와 생산을 지원하는 이른바 'K-엔비디아' 육성 프로젝트를 추진 중이라고 합니다. 국민성장펀드를 활용해 K-엔비디아 프로젝트에 5년간 50조 규모의 대규모 자금을 투입할 계획 이라면서 17일 민관 합동 간담회를 가졌다는 소식입니다. 이 간담회에  금융 위원회와 과학기술 정통부 장관이 참석했다고 합니다. 금융 위원회의 정책 발표라는 것이 좀 특이 합니다.

'K-엔비디아' 육성, 10조 원 AI·반도체 투자
https://youtu.be/rwB9tpCEOuw

이 소식을 접하면서 30년전 메모리 반도체에서 "시스템 반도체"를 해야 한다고 부산을 떨던 기억이 떠오릅니다. "한국형 닌텐도"라는 해프닝도 기억 합니다.

학생들의 설계를 무료로 칩(반도체 부품)으로 제작해 주는 "내 칩 제작 서비스"를 시행한지 벌써 3년째를 맞이하고 있습니다. 이 사업에 참여 하면서 가장 많이 듣는 느낌은 우리의 반도체 교육이 소자와 공정에 치우쳐 있다는 것입니다.  ARM 에 맞서 한국형 CPU를 가져야 한다며 상당한 투자를 하던 그때는 설계 교육이 활발 했었습니다. 크린 룸(반도체 제조시설)을 갖추기가 쉽지 않아서 그랬는지 당장 해볼 수 있는 반도체가 "설계"였을 지도 모릅니다. 각 대학마다 "베릴로그"니 "VHDL" 이니 하면서 설계 과목이 빠지지 않았었습니다. 요즘 "내 칩 MPW"를 홍보하면서 만나는 관계자(?)들의 말을 빌면 학생들이 "설계"를 너무나 어려워 한답니다. 그 이유로 대학의 교과에 소위 "설계"가 없기 때문이라는데 지난 30년간 반도체 공장을 짖느라, 크린 룸 첨단화 하느라 "설계"가 부족 했다고 합니다. 이를 가르칠 전공자 양성도 등한시 되어 지방의 대학에서는 "디지털 설계"를 가르칠 교원이 부족하다는 말을 합니다.

인공지능 반도체는 디지털 설계의 집합체 입니다. 소규모 디지털 계산기를 거대하게 묶은 프로세서 입니다. 다양한 이유로 디지털 계산기를 "소자"로 해결해 보려는 연구와 노력이 있지만 실효성이 별로 없는지 "엔비디아"는 여전히 대규모 디지털 계산기 입니다. 인공지능 반도체의 골든 타임을 놓치지 않기 위해 시행 된다는 'K-엔비디아' 프로젝트가 남의 칩을 사용하는 AI와 반도체 공장에 큰 혜택이 가겠지만 "반도체 설계"에도 한 몫 돌아가길 기대 합니다.

반도체 설계 인력 양성의 한 축을 담당하고 있는 "내 칩 MPW" 제조 공장의 과제에 더이상 "노후 장비"라는 말이 나오지 않길 바랍니다. 학생들이 설계한 "내 칩"이 안정적으로 제조되길 바랍니다. "소프트웨어" 코딩 만큼이나 "반도체 설계"도 다르지 않게 받아들일 수 있길 바랍니다. 반도체 설계 교육을 받는 학생들이 지루하지 않길 바랍니다.  오롯이 내가 설계한 반도체 IC를 써서 기계 부품을 움직이고 소리를 내고 반짝이는 모습을 보면 그 감동은 평생 잊지못한 기억이 될 것입니다. 우리가 정보통신 강국이 되었던 요인에 컴퓨터 실습실에서 내 무릅 위로 옮겨온 "노트북"이 큰 기여를 했듯이 반도체 설계 실습 "장비"가 학교 실험실에서 묶여있지 않길 바랍니다. 오픈-소스 EDA(소프트웨어 및 하드웨어)를 활용하면 반도체 설계 "도구"를 내 책상위에 꾸미는데 큰 비용이 들지 않습니다. 정보통신 학과 입학생에게 "노트북"을 제공 했듯이 "반도체"를 설계하려는 모든 학생들에게 개발 "장비"를 사줄 수 있길 기대합니다.

"적을 알고 나를 알면 백전백승"이라고 합니다. 기왕 "K-엔비디아"를 목표로 삼은 참에 GPU 가 어떤 물건인지 알아봅시다.

https://youtu.be/h9Z4oGN89MU

반도체 설계 공부에 재미를 붙일 수 있을 만한 예제도 마련해 봤으니 살펴봐 주세요. 그리고 이 작은 반도체 설계에도 거대한 GPU와 유사한 개념도 담겨 있으니 찾아보면 흥미로울 것입니다.

["내 칩" 베릴로그 RTL 예제] 탁구 게임기
https://fun-teaching-goodkook.blogspot.com/2026/02/rtl.html

"내 칩" 에뮬레이션 검증 키트/MyChip on MyDesk
https://fun-teaching-goodkook.blogspot.com/2026/01/1.html






월요일, 3월 09, 2026

물리 인공지능의 종결자는 기계공학

물리 인공지능의 종결자는 기계공학

전기전자공학과 AI 반도체가 세상을 지배하는 듯이 굴지만 결국은 "물리" 인공지능의 종결자는 기계공학입니다.


https://youtu.be/O8txvk5m6VM?si=93CFIpKV-V_8uITy

이 유튜버는 작은 스팀 엔진을 만들기 위해 현미경을 보며 쇠를 깍고 연마 합니다. 그도 전자 계산기의제어 도움을 받는 CNC나 3D 프린터가 효과적일 수 있다는 점은 알고 있지만 굳이 손수 선반(lathe)과 밀링(milling)기를 사용하는 이유가 있다고 합니다. 3D 프린터는 숙련 기술자의 손을 따라갈 만큼 정밀하지 않고 거창한 CNC 장비는 "적정" 하지 않습니다. CNC 대신 작은 부품을 가공하기 위해 펜토그래프를 활용하고 있습니다.

각고 끝에 만든 작은 엔진은 잘 작동합니다. 작지만 흡기와 배기 사이의 운동을 이어주기 위한 플라이 휠이 제역활을 합니다. 작은 엔진이 고유의 운동 주파수(진동 주기)를 가지고 있어서 고속으로 돌리면 동조 현상이 있어서 진동이 격렬해 집니다. 흡배기 직선 운동이 회전운동으로 전달되어야 하는데 고유 진동수 증폭으로 소모되면 곤란하겠습니다. 실시간 진동을 퓨리에 변환으로 측정해보니 약 700 헤르츠에서 최고치가 나왔습니다. 이 진동수를 피하는 대책을 세울 것 이라고 합니다.

시간 상의 진동 현상을 주파수 축으로 변환하여 분석하는 기법은 공학의 다양한 분야에서 활용됩니다. "내 칩" 디자인 킷 예제에 FIR 필터를 설계하면서 특성을 분석하기 위해 퓨리에 변환 기법을 사용하고 있습니다.

https://github.com/GoodKook/ETRI-0.5um-CMOS-MPW-Std-Cell-DK/tree/main/Projects/HLS/FIR8

이 설계는 "내 칩 제작 서비스" MPW를 통해 제작 되었습니다.

제작된 "내 칩"을 테스트 하는데 퓨리에 변환으로 주파수 특성을 확인합니다. 양품 칩의 모습은 다음과 같습니다.

아래 그림은 시간 축상 출력이 그럴듯 하지만 주파수 변환을 해보면 제대로 작동하지 않는 불량 칩의 모습입니다. 차단 주파수 대역의 모습을 보여주지 못하고 있습니다.