유의사항
본 글은 Intel의 공식 발표와 공개된 자료를 바탕으로 작성한 해설 콘텐츠입니다. 2026년 7월 17일 기준으로 작성되었으며, DANA NOTES의 분석과 해석이 포함되어 있습니다.
이 글에서 다루는 내용
인텔이 우주 공간에서 인공지능 연산을 수행할 수 있는 새로운 반도체 ‘스타파이어(Starfire)’를 공개했습니다. 미국 정부와 국방·우주 프로그램을 위해 개발한 시스템온칩(SoC)으로, 인텔의 최신 18A 공정이 적용됐습니다.
시스템온칩은 CPU, 그래픽 처리 장치, 인공지능 처리 장치처럼 서로 다른 기능을 하나의 반도체에 통합한 제품입니다. 스타파이어는 위성과 우주선이 수집한 정보를 지상으로 모두 보내지 않고 궤도에서 직접 분석하는 것을 목표로 합니다.
스타파이어는 어떤 반도체일까?
스타파이어는 인텔의 팬서 레이크 계열 구조를 기반으로 설계된 우주용 AI 반도체입니다.
하나의 패키지 안에는 다음과 같은 장치가 들어갑니다.
- 고성능 CPU 코어 4개
- 저전력 효율 CPU 코어 4개
- 3개 타일로 구성된 신경망처리장치(NPU)
- 4개의 Xe 코어와 64개 실행 유닛을 갖춘 GPU
CPU와 NPU에는 인텔 18A 공정이 적용됐으며, GPU는 인텔 3 공정으로 제작됩니다. 서로 다른 공정에서 생산된 장치를 인텔의 포베로스(Foveros) 3D 패키징 기술로 하나의 반도체에 통합한 구조입니다.
포베로스는 여러 반도체 조각을 입체적으로 연결하는 기술입니다. 모든 기능을 하나의 공정으로 만들지 않고, 각 장치의 특성에 맞는 공정을 선택한 뒤 하나의 시스템처럼 작동하게 만들 수 있습니다.
저전력과 고성능 두 가지 모델로 출시
스타파이어는 전력 소비량과 성능에 따라 두 가지 모델로 구성됩니다.
저전력 모델은 10W의 전력으로 최대 45TOPS, 고성능 모델은 35W에서 최대 75TOPS의 인공지능 연산 성능을 제공합니다. TOPS는 반도체가 1초 동안 수행할 수 있는 연산 횟수를 나타내는 단위입니다.
두 모델 모두 LPDDR5 또는 DDR5 메모리를 지원하며, 외부 장치와 정보를 주고받을 수 있는 PCIe 4세대 12개 통로를 제공합니다. 사용 가능 기간은 10년 이상으로 설정됐고, 영하 55도에서 영상 125도까지 작동하도록 설계됐습니다.
우주선은 한번 발사하면 반도체를 쉽게 교체할 수 없습니다. 따라서 단순히 성능이 높은 것만으로는 부족하며, 오랜 기간 극심한 온도 변화와 방사선에 견딜 수 있어야 합니다.
우주에서 AI를 처리하면 무엇이 달라질까?
기존 위성과 우주선은 촬영한 이미지와 센서 정보를 지상 관제센터로 전송한 뒤 분석하는 방식에 크게 의존했습니다. 그러나 우주와 지상 사이에서 보낼 수 있는 정보의 양은 제한적이고, 통신 환경에 따라 전송이 지연될 수도 있습니다.
스타파이어는 이러한 정보를 궤도에서 직접 분석하기 위해 설계됐습니다.
위성이 촬영한 이미지에서 필요한 물체를 식별하거나 변화를 감지하고, 중요한 정보만 선별해 지상으로 전송할 수 있습니다. 원본 정보를 모두 보내지 않아도 되므로 통신 부담을 줄이고 필요한 결과를 더 빠르게 확보할 수 있습니다.
전용 NPU를 이용하면 위성과 우주선이 지상의 명령을 기다리지 않고 일부 정보를 스스로 판단하는 것도 가능해집니다. 우주용 반도체의 역할이 단순한 제어와 통신에서 실시간 분석과 자율적인 의사결정으로 확대되는 것입니다.
우주용 반도체에 최신 공정을 적용하기 어려운 이유
그동안 우주용 반도체에는 최신 미세 공정보다 상대적으로 오래되고 안정성이 검증된 공정이 주로 사용됐습니다.
대표적인 우주용 반도체인 BAE 시스템즈의 RAD750은 150~250나노미터 공정으로 만들어졌습니다. 최신 반도체보다 성능은 낮지만 화성 탐사선, 케플러 우주망원경 등 150개 이상의 우주 임무에서 사용되며 안정성을 입증했습니다.
반도체 공정이 미세해질수록 트랜지스터가 저장하는 전하량도 줄어듭니다. 이때 우주 방사선의 영향을 받으면 저장된 정보가 바뀌는 비트 오류가 발생하기 쉬워질 수 있습니다.
인텔은 18A 공정의 리본펫(RibbonFET) 기술과 설계 단계의 방사선 경화 기술을 이용해 이러한 문제에 대응하고 있습니다. 리본펫은 전류가 흐르는 통로를 게이트가 여러 방향에서 감싸는 구조로, 미세 공정에서 전력과 성능을 효율적으로 제어하기 위한 기술입니다.
아직 방사선 인증은 완료되지 않았다
스타파이어가 공개됐다고 해서 바로 우주 임무에 투입할 수 있는 것은 아닙니다.
현재 총이온화선량과 단일사건효과 등 방사선 관련 특성 검증이 진행되고 있습니다. 장기간 누적되는 방사선과 순간적으로 발생하는 고에너지 입자가 반도체에 어떤 영향을 주는지 확인하는 과정입니다.
따라서 스타파이어는 아직 최종 방사선 인증을 받은 제품이 아니며, 검증 결과에 따라 세부 사양이 달라질 수도 있습니다. 인텔은 2026년 3분기부터 샘플을 공급할 예정입니다.
DANA NOTES 해설
스타파이어의 핵심은 단순히 성능이 높은 우주용 반도체가 등장했다는 데 있지 않습니다. 지금까지 우주용 반도체가 안정적인 제어와 통신에 집중했다면, 스타파이어는 우주선이 수집한 정보를 현장에서 직접 분석하는 방향을 제시합니다.
위성과 우주선이 궤도에서 AI 연산을 수행하면 지상과 주고받아야 하는 정보의 양을 줄이고, 상황에 더 빠르게 대응할 수 있습니다. 우주 컴퓨팅의 중심이 정보를 수집하고 전송하는 단계에서 정보를 직접 분석하고 활용하는 단계로 이동할 가능성이 있습니다.
다만 최신 18A 공정을 우주 환경에 적용하는 것은 성능 향상만으로 평가할 수 없습니다. 실제 방사선 환경에서 안정적으로 작동하는지, 10년 이상의 수명을 확보할 수 있는지에 대한 검증이 필요합니다. 스타파이어의 의미는 최대 75TOPS라는 수치뿐 아니라 최신 반도체 공정과 AI 기술을 우주 환경에서 실제로 사용할 수 있는지 시험한다는 데 있습니다.
