회로설계AI 반도체 기술

AI 반도체: CPU와 AI가속기 설계 실습

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선착순 전액무료 실무VOD로
회로설계 취업/이직에 성공해요!

국민내일배움카드만 있다면 누구나 누릴 수 있습니다.

154조 규모의 AI 반도체 시장... '이것'을 모르면 성장할 수 없습니다.

"AI 시장, 2030년 2경 넘는다…韓 반도체 설계 경쟁력 높여야”

"내년 AI반도체 탑재량 2배↑…삼성전자·하이닉스 수혜"


반도체 산업으로 취업을 준비중인 분이라면 AI 반도체 관련 다양한 기사를 접해보셨을 겁니다. 실제로 ChatGPT의 등장과 함께 자연어 처리, 데이터 마이닝, 자율주행자동차, 지능형 로봇 등의 수 많은 AI 관련 산업이 빠르게 발전하고 있습니다. 그리고 이러한 AI의 연산을 더욱 빠르게 해 줄 하드웨어, 즉 'AI 반도체'에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있죠.


AI 시대를 살아가고 있는, 동시에 반도체 직무를 준비 중인 분이라면 아래 질문에 답해보세요.

"HBM, PIM, CXL(메모리 반도체 제품), / GPU, NPU(시스템 반도체 제품) 중 하나라도 들어보거나 공부해본 적이 있나요?"

만약 없다면 반도체 설계 엔지니어 준비생으로서 반드시 공부하셔야 합니다. 향후 수 십년간 우리나라를 먹여살릴 사업이며, 공정설계와 회로설계 엔지니어에게 기회가 넘쳐나는 분야이기 때문입니다. 정부에서도 5년간 AI 반도체 기술에 1조원 투입을 결정했고, 대기업(삼성전자/SK하이닉스)에서도 산/학/연 협력을 강화하고 있습니다. 그 밖에도 설계툴, 창업기업, AI 반도체 대학원에 대한 지원도 대폭적으로 증가했죠.

AI 반도체, 이제는 선택이 아닌 필수의 시대로 접어들고 있습니다.


[자가진단 Check List]

AI 반도체 실무에 참여하려면, 아래 문항에서 3점 이상이 나와야 합니다.


1. 전기/전자공학 및 반도체 관련학과 전공자이다. (1점)

2. HBM, PIM, CLX 등 AI반도체 분야에 대한 학습과 경험을 하고싶다. (1점)

3. AI반도체 관련 최신 기술과 실무역량을 갖추고싶다. (1점)

4. 반도체 설계 지식과 더불어 기초적인 인공지능 지식에 대한 학습을 해보고싶다. (1점)

5. Velilog 코딩과 Quartus 회로설계 툴, RTC 시뮬레이션 과제를 수행하며 관련 역량을 갖추고 싶다. (1점)

VOD를 완주한 당신은 이렇게 됩니다.

  • HW언어인 Verilog를 통해 기초적인 CPU부터, AI HW 가속기까지 설계할 수 있게 됩니다.

  • Google Colab 환경에서 Python으로 CNN 알고리즘을 프로그래밍 할 수 있게 됩니다.

  • Neuromorphic 소자인 Memristor에 대해 모델링하고 data-set으로 테스트할 수 있게 됩니다.

  • 저전력 시스템, 실시간 처리에 강력한 SNN 아날로그 회로를 설계할 수 있게 됩니다.

AI 반도체, 배워보고는 싶은데 어려워 보여서 걱정되시나요? 기초적인 덧셈기부터 응용 설계까지 친절히 설명해드리겠습니다!

반갑습니다! 국내 반도체 대기업 S전자에서 시스템반도체를 설계하고 있는 삼코치 입니다 :)


대학교 4학년, 저는 '인공지능 개론' 수업을 듣고 한 가지 고민에 빠지게 되었습니다.

'인공지능(AI) 반도체... 앞으로 뜰 것 같은데 한 번 배워보고 싶어... 그런데 AI 반도체 강의를 찾아보니 무슨 말인지 모르겠고, 실무 경험을 어떻게 쌓아야 할 지도 모르겠어'


AI 반도체 분야는 진입장벽이 있는 편이었고, IDEC이나 SW-SOC, IEEE에서 내용을 찾아봐도 이해가 안 가는 경우가 대부분이었습니다. 그나마 시중에 있는 VOD 강의들 마저도 교수님이 설명해주는 이론 위주의 강의여서 어떻게 실무에 적용되는지에 대해서도 몰랐었죠. 그래서 취업을 준비하는 학부생들을 위해 실무 위주의 'AI 반도체 설계 VOD 강의'가 꼭 필요하다고 생각했습니다. 그리고 예전의 저처럼 AI 반도체에 어려움을 느끼고 있을 수강생 분들을 위해, 아래 내용을 심도있게 반영하여 VOD 강의를 제작하게 되었습니다.


1. AI 반도체의 입문부터 심화까지, 단계별 학습 Flow

- 입문자 분들을 위해 마인크래프트, 메이플스토리 게임 이야기에서 시작하여, 간단한 16bit CPU 설계 Project를 준비하였습니다.

- 그리고 AI의 본질을 학습하기 위해 대표적인 AI 알고리즘인 CNN 알고리즘을 학습하고, 이를 Python으로 구현해봅니다.

- 마지막 심화과정으로 AI HW 가속기를 Verilog로 직접 구현해보고 시뮬레이션 검증을 해봅니다. PPA(Power/Performance/Area) 개선은 덤!

- 또한 공정설계와 아날로그 회로설계 직무를 대비하시는 분들을 위해 Memristor 소자 모델링과 시뮬레이션 가이드 / 저전력 SNN 아날로그 회로설계 가이드 또한 준비해두었습니다.


2. 취업에 직접적으로 활용할 수 있는 실무 Project

- 모든 프로젝트는 현업에서 사용하는 Tool base로 구성했습니다. 이론이 실제로 어떻게 적용되는지 시뮬레이션 결과로 확인해볼 수 있게 됩니다.

- 각 프로젝트마다 이력서 / 자소서 / 면접에 활용하는 방법에 대해 공정설계/회로설계 관점에서 정리해두었습니다.


제 역할은 이 강의를 통해 AI 반도체를 꿈꾸는 여러분들과 소통하고, 차별력 있는 경험을 만들어드려 합격까지 이끌어 드리는 일이죠. 제가 쌓아온 AI 반도체의 다양한 Insight를 선물해 드리겠습니다.

그럼 강의에서 뵙겠습니다. 감사합니다 😊

반도체 3~5년차

삼코치 멘토님

현) 대기업 반도체 제품개발팀 연구원

- 시스템 반도체 IP 회로 설계

- 디지털 시나리오 / Chip 통합 설계

- A급 특허 출원


전) 주문형반도체 개발팀 근무

- 메인보드 PCB 회로설계

- CIS / DDI 반도체 제품 ASIC Layout 설계


[멘토링 활동]


- 직무 도서 ‘직무별 현직자가 말하는 반도체 직무 바이블’ 저자

- ‘한국반도체산업협회 SEMI-MOOC’ 회로설계 핵심이론 및 시뮬레이션 강사

- 연세대학교, 한양대학교, 건국대학교 등 10개 이상의 대학 반도체 직무특강 진행

- 반도체 직무 관련 이력서 / 자소서 / 면접 컨설팅 300회 이상

- ‘회로설계 직무의 패스파인더 삼코치’ 유튜브 채널 운영

이런 분들이라면 꼭 들으세요!

  • AI 반도체 분야에 어떤 직무가 있는지 커리어를 탐색중인 학부 2~3학년 대학생

  • 공정설계 직무 중, AI 반도체 소자 설계에 관심이 있는 3~4학년 대학생

  • 회로설계 직무 중, 디지털 회로설계 직무를 희망하며 차별화된 AI 반도체 설계 프로젝트 경험을 쌓고 싶어하는 3~4학년 대학생

  • Python을 비롯한 SW 역량을 반도체 설계 직무에 녹여내고 싶은 취업준비생

  • AI 역량 관련해서 데이터분석, 머신러닝 외에 어떠한 Spec이라도 쌓아두고 싶어하는 취업준비생 및 이직준비자

실무에서 바로 쓸 수 있는
내용만 배웁니다.

  • AI 반도체 입문, 폰 노이만 컴퓨터 구조와 간단한 16bit CPU 설계

    AI 반도체가 대체 무엇일까요? 간단히 말해서 인공지능 연산을 위해 필요한 메모리(Memory)와 연산장치(Processor)를 의미합니다. 메모리와 연산장치를 일컬어 '컴퓨터 구조(Computer Architecture)'라고 부르고, '폰 노이만 구조'가 대표적이죠. AI 반도체를 설계하기 위해, 우리는 먼저 간단한 형태의 컴퓨터 구조인 16bit CPU부터 설계해볼 것입니다. CPU에 들어가는 ALU, ACC, Program Counter, FSM 모듈의 구조와 기능을 학습하고, Verilog로 구현해보고 시뮬레이션을 진행하게 됩니다. 이 과정을 통해 여러분은 컴퓨터 구조에 대한 시스템 이해도와 HW 언어 관련 Tool 사용 역량을 만들 수 있습니다.

  • AI의 핵심 알고리즘, CNN 알고리즘을 Python으로 구현하기

    반도체를 다루는데 SW 역량이 필요할까요? 네, 필요합니다. 하지만 걱정하지 마세요. 우리에게 필요한 SW 역량은 간단한 Python coding을 할 수 있는 수준이고, 그보다는 이미지 분류를 위한 알고리즘인 CNN 알고리즘을 이해하는 것이 더 중요합니다. 우리는 Python을 다루기 위해 Tool을 설치할 필요 없이, Google colab 환경에서 Jupyter Notebook으로 CNN 알고리즘을 구현해볼 것입니다. Python 프로젝트를 통해 Convolution, Max Pooling, ReLU Activation 함수 구현에 사용되는 테크닉을 익히고, 이때 배우는 지식들은 다른 알고리즘 구현에도 사용이 가능해질 것입니다.

  • CPU vs. GPU vs. NPU의 차이점을 설명할 수 있는 사람? AI HW 가속기 설계하기

    CPU와 GPU, 그리고 NPU 중 어떤 연산장치가 가장 좋은 성능을 갖고 있을까요? 정답은 '상황에 따라 다르다' 입니다. 즉, 단순 연산을 할 떄에는 CPU를, 그래픽과 같이 행렬 연산(병렬 연산)을 할 때에는 GPU를, CNN처럼 AI의 가중치 연산을 할 떄에는 NPU를 사용하는 것이 좋습니다. NPU가 바로 AI HW를 뜻하며, 우리는 최종적으로 이를 설계할 것입니다. 최종 과제를 통해 AI HW 가속기의 동작 원리를 파형적으로 분석할 수 있게 되고, 성능 지표를 통해 개선해야 할 점을 논의할 수 있게 됩니다. 또한 Through-put과 Latency, 그리고 Power와 Area 관점에서 다양한 알고리즘 방식의 장점과 단점을 비교할 수 있게 됩니다.

  • AI 반도체를 향한 공정설계와 회로설계의 노력, Memristor 소자와 SNN 회로설계

    우리 뇌는 어떻게 컴퓨터보다 더 적은 에너지로 특정 문제를 빠르게 판단할 수 있을까요? 그것은 '가중치(Weight)'와 'Spiking 신호' 로 동작하는 뇌세포(Neuron) 덕분입니다. 그래서 컴퓨터 또한 적은 에너지로 인공지능 연산을 수행하기 위해 이 구조를 모방한 연구와 개발이 이뤄지고 있습니다. 공정설계에서는 가변저항으로 가중치값을 갖게 하는 Memristor와 같은 Neuromophic 소자 개발을, 아날로그 회로설계에서는 저전력 설계를 위해 Spiking 형태로 신호를 전달하는 SNN 회로 개발을 하고있죠. 위 두 가지 개념에 대해서 여러분들이 직접 Tool을 통해 실습해보고, 고민해볼 수 있도록 SEFL Project 가이드를 제작해두었습니다. AI 반도체를 다양한 직무의 관점에서 탐구해보고 취업에 성공하시길 바라겠습니다.

회로설계,
할 수 있게 만드는 3가지 학습 포인트

  • 생존형 기초 지식

    당장 꼭 알아야하는 지식만 실제 사례로 배워요

  • 복습용 실무 과제

    배운 내용을 바로 적용하는 실무 과제를 풀어봐요.

  • 커뮤니티 게시판

    수강하다 막막할 때면 언제든 질문하고 답변 받으세요.

상세 커리큘럼총 37개의 강의

이 강의는 영상, 수업 노트, 첨부 파일이 제공됩니다. 미리보기를 통해 콘텐츠를 확인해보세요.

  1. 01

    AI 반도체, 배우고 싶지만 막막하다면?


    1. AI 세상에서 엔지니어가 살아남는 3가지 방법
      미리보기
    2. AI 반도체 설계 역량은 현업에서 어떻게 쓰일까?
    3. 강의 CONTENTS 소개
      미리보기
  2. 02

    HW 언어(Verilog) 기초 역량 다지기


    1. 디지털 회로의 기본, HW 언어(Verilog) 소개
    2. Quartus 설치와 간단한 Logic 시뮬레이션 해보기
    3. 현업에서 꼭 필요한 Verilog 기초 문법 5 가지
    4. [실습 과제1] 16bit ALU 설계와 시뮬레이션
  3. 03

    16bit CPU 설계로 AI 반도체 입문하기


    1. 명령하고, 처리하고, 저장하고! 컴퓨터 구조 익히기
    2. CPU Module 구성하기
    3. CPU Top 설계하기
    4. [실습과제 2] 16bit CPU 설계와 시뮬레이션 + [프로젝트과제 1]
  4. 04

    현직자가 자주 사용하는 Python 문법 다지기


    1. Python 언어 소개와 다양한 현업 활용 사례
    2. Google Colab에서 Jupyter Notebook 사용하기
    3. 현업에서 꼭 필요한 Python 기초 문법 5 가지
    4. [실습과제 3] Python으로 Low-pass Filter 설계하기
  5. 05

    Python으로 AI 반도체 핵심 알고리즘 구현하기


    1. CPU vs. GPU vs. NPU, 왜 필요할까?
    2. 이미지 처리에 특화된 알고리즘 : CNN
    3. Python으로 CNN 연산 알고리즘 개발하기
    4. [실습과제 4] Python으로 Verilog 시뮬레이션 정답지 만들기
  6. 06

    SW 알고리즘을 HW 언어로 구현하기


    1. SW 언어 vs. HW 언어, 공통점과 차이점 탐구
    2. 현업에서 자주 쓰는 SW to HW 변환 테크닉
    3. HW 언어로 CNN 모듈 설계하기
    4. [실습과제 5] Python Code base로 CNN 모듈 합성하기 + [프로젝트과제 2]
  7. 07

    AI 가속기 설계와 검증 실무


    1. AI 가속기의 TOP 구성하기
    2. AI 가속기 시뮬레이션과 정답지 비교 분석
    3. AI 가속기의 PPA를 개선하려면?
    4. [실습과제 6] AI 가속기 시뮬레이션과 결과 분석
  8. 08

    AI 시대에서 앞서 나갈 준비가 되셨나요?


    1. 실무 VOD 강의 내용 요약 정리
    2. AI 반도체 역량, 어떻게 취업에 활용하나요?
    3. [부록 1] AI 반도체 역량 강화를 위한 독학 학습법 소개
    4. [부록 2] 타 직무에서 AI 반도체를 다루고 싶어요

국비지원 클래스
수료 혜택

  • NCS 수료증

    NCS 수료증으로 실무 능력을 증명하세요.

  • 현직자 실무 템플릿

    실무에 바로 적용할 수 있는 템플릿을 활용해보세요.

  • 올인원 이용권 6개월 무료

    38,000원 상당의 코멘토 커뮤니티 이용권을 드려요.

  • 멘토와 1:1 QnA

    실시간 오픈톡방에서 자유롭게 의견을 나눠보세요.

  • 메타버스 스터디룸

    메타버스 24시간 스터디룸에서 집중 스터디해요.

FAQ

국비지원 관련

  • Q. 국민내일배움카드는 어떻게 신청하나요?

    A.

    국민내일배움카드는 고용24에서 신청할 수 있어요.

    자세한 신청방법은 아래 페이지를 참고해주세요!


    국민내일배움카드 발급 가이드

  • Q. 국민내일배움카드가 뭐죠?

    A.
    국민 스스로의 직업능력개발훈련을 위해 훈련비를 지원하는 정책의 일환으로, 취업, 이직, 역량 개발에 필요한 훈련이 필요한 국민들에게 발급되는 카드 형태의 지원금입니다.

  • Q. 저도 국민내일배움카드를 발급받을 수 있나요?

    A.

    네, 누구나 국민내일배움카드를 발급 받을 수 있어요!

    단, 아래 대상에 하나라도 속한다면 발급 대상에서 제외됩니다. - 만 75세 이상 - 현직 공무원 - 사립학교 교직원 - 연 매출 1억 5천만 원 이상의 자영업자 - 월 임금 300만 원 이상의 대규모 기업 종사자(45세 미만) - 특수형태근로종사자 - 졸업까지 남은 기간이 2년을 초과하는 재학생 - 생계급여 수급자 - 기타 직업훈련의 필요성이 인정되지 않는 사람 ※ 자세한 발급자격 확인은 고용노동부 고객상담센터 (1350) 또는 관할 고용센터로 문의해 주세요.

  • Q. K-디지털 기초역량훈련은 뭔가요?

    A.

    K-디지털 기초역량훈련은 국민내일배움카드를 발급받고 아직 디지털·신기술 훈련을 받지 않은 청년들과 중·장년 구직자들에게 제공되는 디지털 분야의 원격 훈련 과정입니다.


    자세한 제도 및 진행절차 확인하기

  • Q. 수강신청은 어떻게 하나요?

    A.

    고용24에서 'AI 반도체: CPU와 AI가속기 설계 실습' 검색 후 수강신청을 해주세요. 영업일 기준 24시간 이내에 선발 처리를 해드립니다.


    자세한 방법은 아래 가이드를 참고해 주세요!


    고용24 수강신청 가이드

  • Q. 자비부담금 결제는 어떻게 하나요?

    A.

    [자비부담금 결제 방법]

    1. 고용24 접속 후, [마이페이지 ▶ 훈련관리 ▶ 국민내일배움카드 ▶ 자비부담금 결제/환급 ▶ 결제] 클릭!
    2. 강의 선택 후, 결제 버튼 클릭!

    자세한 방법은 아래 가이드를 참고해 주세요!


    고용24 자부담 결제 가이드

수료 관련

  • Q. 수료 조건이 있나요?

    A.
    수강 기간 내에 진도율 80% 이상을 달성하면 수료 조건이 충족됩니다.

  • Q. 자비부담금은 어떻게 환급받나요?

    A.

    자부담 환급 조건 충족 시 자비부담금은 전액 환급되며, 고용24 홈페이지에서 직접 환급신청을 하실 수 있습니다.


    [자부담 환급 조건]

    1. 수료 조건에 해당하는 진도율 80%를 달성한다.
    2. 필수 실습 과제를 모두 제출하고 PASS 받는다.

    [환급 신청 방법]

    마이서비스 → 마이카드 → 국민내일배움카드 → 자비부담금 환급신청


  • Q. 수료증 발급은 어떻게 받나요?

    A.
    수료증은 국비지원 과정으로 수료하신 멘티님에게만 지급되며, 캠프 종료 이후에 코멘토 홈페이지의 마이페이지 → 신청한 캠프에서 다운로드받으실 수 있습니다. 수료 기준을 확인한 후 충족시키는 분들에게만 발급되며, 캠프 종료일 기준으로 1주일 이내에 발급됩니다. 발급 확인에 문제가 있는 경우에는 고객센터로 문의부탁드립니다.

환불규정

[수강기간]

  • 기수별 상세페이지 표시 일정에 따릅니다. 신청 전, 수강기간과 기수를 반드시 확인해주세요.
  • 국비지원훈련 참여 후 수료조건 충족 시 평생수강 혜택을 제공합니다.
  • 자세한 수료 조건은 수료 관련 FAQ를 참고해주세요.

[동시접속 안내]

  • 동일한 ID로 2대 이상의 기기에서 접속을 하는 경우, 수강이 제한 될 수 있습니다.

[국비지원과정 환불규정]

※ [중요] 자부담금 결제취소는 수강 시작(개강) 전에만 가능합니다.


결제취소 시 다음 절차를 밟게되어, 2~3영업일의 시간이 소요될 수 있습니다.

(환불 요청→코멘토 카드사 요청→카드사 결제취소→자부담환급→크레딧 반영)

  1. 전액 환불기준
    1. ① 수강 시작일 전 = 전액 환불(수강 시작 전 영업일 17시까지 취소 요청 필수)
      • * HRD넷에서 수강생 본인이 취소 가능
      • * 코멘토에 요청 시 취소 가능하나 요청 접수에 시일 소요
    2. ② 수강 시작일(개강) 후
      • * 수강 시작 후 자부담금은 결제취소할 수 없으며(환급X), 훈련은 중도포기(미수료) 처리됨

  2. 중도 포기 안내
    • ※ [중요] 별도 사유 없이 중도포기/미수료 시 훈련비에 해당하는 크레딧이 차감됩니다.
    • ※ [중요] 중도포기/미수료 시 사용된 크레딧은 환원되지 않습니다.
    • ※ 중도포기 사유가 있을 경우, 관할 고용센터에 접수 바랍니다.

수강하시는 과정은 ‘K-디지털 기초 역량 훈련’으로 고용노동부의 국비 지원을 받는 과정입니다.

고용노동부에서는 훈련생 미수료 및 중도포기 시 다음과 같은 패널티를 부과합니다.


  1. ① 최초 1회 : 크레딧 관련해서는 아무 패널티 없으나, 훈련비에 대한 크레딧은 복원되지 복원되지 않음.
  2. ② 최초 1회 이후 : 크레딧 잔액의 50%소멸(1인당 50만 크레딧)
  3. ③ 2회 이상 미수료 및 중도포기 시 : 크레딧 소멸 및 사용 제한 등의 페널티가 있을 수 있음.

고용노동부의 정책은 상시 변할 수 있으므로, 자세한 내용을 확인하시려면 고용노동부 및 관할 고용센터로 문의하시기 바랍니다.