4차 산업혁명 핵심 기술 중 하나인 인공지능(AI) 반도체 특허 출원이 급증하고 있다.

15일 한국특허청에 따르면 2015년 77건에 머물렀던 AI 반도체에 관한 특허 출원은 지난해 391건으로 4배 넘게 증가했다.

‘기계학습용 비메모리 반도체’와 ‘뉴로모픽용 비메모리 반도체’ 특허 출원 증가세가 두드러졌다. 기계학습용 알고리즘 구동에 고성능·고용량의 반도체가 필요하기 때문이고, 뉴로모픽용 비메모리 반도체는 하드웨어적으로 사람의 뇌 신경을 모방한 차세대 AI 반도체 구조로 최근 업계의 높은 관심과 활발한 연구 활동이 반영된 것으로 풀이된다.

출원인 국적별로는 한국이 590건(71.3%), 미국이 182건(22.0%)으로 두 나라의 출원인이 90% 이상을 차지하며 일본(17건, 2.1%), 프랑스(9건, 1.1%) 등이 뒤를 이었다.

삼성전자가 199건(24.0%)으로 최다 출원인에 이름을 올렸으며 퀄컴(59건, 7.1%), ETRI(36건, 4.3%), KAIST(23건, 2.8%) 등이 뒤를 이었다.

2003년 이후 최근 15년간 AI 반도체 분야에서 특허 출원된 828건 중 AI 비메모리 반도체 특허 출원이 650건으로 79%를 차지했으며, AI 메모리 반도체는 178건으로 21%였다.

4차 산업혁명의 도래로 다양한 AI 기술을 구현하기 위해서는 당분간 비메모리 반도체의 우위가 유지될 것으로 전망된다. AI 비메모리 반도체 중에서도 구글의 ‘알파고’의 ‘딥러닝’과 같은 기계학습에 사용되는 ‘기계학습용 비메모리 반도체’의 특허 출원이 348건(42%)으로 가장 큰 비중을 차지했다.

차세대 AI 프로세서로 주목받는 뉴로모픽용 비메모리 반도체는 58건(7%)으로 비중은 작았지만, 최근 3년 간 가장 큰 폭의 증가세를 보인 유망 기술로 분석됐다.

제승호 한국특허청 반도체 심사과장은 “AI 반도체는 고성능 프로세서와 고속·광대역 메모리가 결합할 때 가장 큰 시너지를 낼 수 있는 기술 분야”라며 “4차 산업혁명을 선도하는 AI 반도체 강국으로 거듭나려면 세계 최고 수준의 반도체 기술과 더불어 다양한 AI 기능에 대한 균형 있는 투자와 연구개발로 더 많은 지식재산권을 선점할 필요가 있다”고 강조했다.