[김한울의 반도체 칼럼] SoC 반도체 개발, 한계를 뛰어넘는 고성능 반도체의 돌파구

 

물리 교과에서 배운 반도체는 우리 생활의 일부분이며, 우리 미래의 발전을 인도하는 멀티플레이어로 활용되고 있다. 반도체에 대해서 배울수록 그것이 지닌 잠재력과 무한한 개발 가능성에 압도되어 반드시 반도체 관련 직종에 진출하고 싶다는 꿈으로 발전하게 되었다. 하지만 우리가 알고 있는 반도체는 그 범주가 메모리 반도체에 주로 국한되어졌는데, 우리나라 대기업들이 그러한 분야에 특화되어있었기 때문에 더욱 익숙했기 때문이라고 생각했다. 그래서 친구들에게 익숙하지 않지만, 미래 반도체 산업의 핵심이라 할 수 있는 시스템 반도체에 관해서 탐구하고 이를 소개하고자 한다.

 

애플의 SoC가 대표적인 사례이다. 10년간 수십억 달러를 SoC 개발에 투자하여, M1 칩셋을 개발했고 자사 생산 기기에 이 칩셋을 활용해 성능을 극대화하고 있다. 기존 칩셋들의 성능에 비해 획기적인 발전을 이루어내서 시장에서 두각을 나타내고 있다. 애플 실리콘(Apple Silicon)이라는 이름으로 2020년 6월 23일에 소개됐다. 맥북, 아이패드, 아이폰 등의 플랫폼이 전혀 다른 기기들의 앱을 전환과정 없이 운영할 수 있는 통합형 SoC이다.1

 

이런 통합형 반도체 설계를 통해 저전력을 추구하고 효율을 극대화 시키는 것이 애플의 목표이다. 또한, 이러한 통합형 반도체의 개발로 같은 업계와 비교해 4년 이상 빠른 기술 격차가 있고 있을 정도로 애플의 성장은 매우 눈부시다. 우리의 대표 반도체 기업의 SoC 개발 현황을 알아보자. 삼성전자는 구글의 SoC'텐서'의 설계 및 개발에 깊숙이 관여한 것은 물론, 파운드리(반도체 위탁생산)를 통해 제조도 맡고 있다. 또한, 가온칩스라는 중견 국내 기업은 SoC디자인을 전문으로 하는 전문기업으로 상장을 앞두고 있다. 특히 ARM(영국 팹리스 전문업체)의 협력업체로 성장하여 귀추가 주목된다.2 

 

그렇다면 반도체의 발전은 SoC 개발이 가장 좋은 해결책인가?  알아본바에 따르면 SoC 분야는 매우 매력적인 시장인 것은 틀림없다.  그러나 우리의 SoC개발 기업들의 경쟁력은 아직 너무 부족하다. 그 원인은 아직 국내 SoC 산업이 영세함을 극복하지 못했으며, 국내 SoC 개발자들은 완제품으로의 개발에  관심이 상대적으로 부족한 것도 이유가 된다고 한다. 특정 부품과 기술을 납품하고 수출하는 수준에 그치는 단계이므로 경쟁력을 확보하기 어려운 것이다. 

 

삼성전자는 매년 휴대폰, 태블릿, PC 시장에서 그 점유율을 경쟁업체인 애플에 빼앗기고 있다. 물론 반도체에서 많은 수익을 내고 있는 것은 사실이지만 그것이 메모리 반도체에 국한되어 있어 아쉬움을 남긴다. 전체 반도체시장의 규모의 30%에 불과한 메모리 분야에서의 성공은 반쪽뿐이라고 생각한다. 그렇다고 시스템 반도체에서 인텔과 AMD 같은 선두주자를 쉽게 따라잡긴 힘들 것이다. 이에 대한 대안으로 SoC의 개발에 집중해야 한다고 생각한다. 삼성전자의 전자제품 모델에 자체 개발한 SoC를 탑재해 성능을 대폭 향상해 시스템 반도체에서도 존재감을 입증해야 한다.3

 

이번 탐구를 통해, 차후 내가 진출할 반도체 분야에 대해서 구체화할 수 있었다. 반도체 분야에 몸담겠다는 생각은 결국 평생을 연구에 매진하겠다는 결단이며, 이것이 내 삶의 많은 부분을 차지하게 될 것이다. 그러므로 진지하게 구체화하는 과정이 필요하다고 생각했다. 또한, 내 자신의 삶을 넘어서 우리 국민과 세계의 시민에게도 삶의 개선을 가져올 수 있도록 반도체 분야를 선도하는 새로운 기술에 관해서 적극적인 탐구를 통해 미래 사회에 대한 책임감을 지녀야 한다고 생각했다. 우리나라가 메모리 반도체를 넘어 시스템 반도체에서도 두각을 나타낼 수 있도록 길을 닦는 인재가 되어야겠다.

 

각주

1. 참고: https://www.etnews.com/20201111000002

2. 인용: https://www.nocutnews.co.kr/news/5755629

3. 참고: https://www.nocutnews.co.kr/news/5763333

 

 

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