현대자동차와 기아가 ‘반도체 설계의 전설’로 불리는 짐 켈러가 이끄는 반도체 스타트업에 베팅했다. 점차 ‘달리는 전자장비’로 진화하는 자동차 산업에 꼭 필요한 고성능 반도체 역량을 확보하기 위해서다. 현대차그룹은 3일 인공지능(AI) 반도체 업체인 ‘텐스토렌트’에 5000만 달러(약 650억원)를 투자했다고 밝혔다. 현대차가 3000만 달러, 기아가 2000만 달러다. 텐스토렌트가 최근 모집한 투자금 1억 달러의 절반에 해당하는 액수다. 캐나다 토론토에 본사를 둔 텐스토렌트는 반도체 설계전문(팹리스) 스타트업으로 2016년 설립됐다. 소속 엔지니어 대다수가 미국 실리콘밸리에서 경력을 쌓은 전문가로 알려졌다. 특히 최고경영자(CEO) 짐 켈러는 반도체 업계에서 ‘무어의 법칙’으로 유명한 고든 무어 인텔 전 CEO에 비견되는, ‘살아있는 전설’로도 통한다. 켈러 CEO는 브로드컴, 인텔, AMD 등 미국의 굵직한 반도체 기업의 시스템 반도체 설계 혁신을 이끌었다. 테슬라와 애플에서는 각각 자율주행 전용 시스템 설계와 애플리케이션프로세서(AP) 설계도 주도했다. 파운드리(위탁생산) 경쟁을 벌이고 있는 삼성전자와 대만 TSMC는 물론 최근 AI 사업을 강화하고 있는 LG전자도 켈러의 텐스토렌트와 협력을 이어가고 있다. 특히 삼성전자는 전략혁신센터(SSIC)가 운영하는 삼성카탈리스트펀드(SCF)를 통해 텐스토렌트 투자에 참여하고 있다. 현대차그룹이 텐스토렌트에 기대하는 것은 자율주행차 기술 역량이다. 특히 텐스토렌트의 ‘신경망처리장치’(NPU) 기반 AI 반도체는 향후 자율주행 기술을 실현할 때 반드시 필요한 요소로 꼽힌다. NPU는 직렬 연산에 특화된 중앙처리장치(CPU)와는 달리 여러 데이터를 동시에 처리하는 병렬 연산을 수행한다. 마치 사람의 뇌처럼 인지할 수 있어 도로 위에서 벌어지는 수많은 상황을 자동차가 해석하고 판단하는 데 도움을 준다. 올해 반도체개발실을 신설하는 등 반도체 역량 강화에 힘쓰고 있는 현대차는 텐스토렌트의 설계 능력을 활용해 자동차뿐 아니라 로보틱스, 미래항공모빌리티(AAM)에 쓰일 반도체까지 공동으로 개발할 방침이다. 텐스토렌트는 이번에 확보한 자금을 제품 개발, AI 칩렛 설계 및 개발, 머신러닝 소프트웨어 로드맵 가속화 등에 사용할 예정이다. 켈러 CEO는 “첨단 기술을 적극적으로 수용하며 글로벌 3위 자동차 메이커로 올라선 현대차그룹을 인상 깊게 지켜봐 왔다”면서 “이번 투자 및 공동 개발 논의 과정에서 양사가 쌓은 신뢰에 감사한 마음을 전한다”고 밝혔다.

한때 인텔은 반도체 미세 공정에서 가장 앞선 기업이었습니다. 한 세대 앞서가는 미세 공정을 독점하고 자사 프로세서만 만들었기 때문에 경쟁자들을 쉽게 물리칠 수 있었습니다. 하지만 10nm 공정 도입에서 심각한 애로 사항을 겪으면서 자존심을 구겼습니다. TSMC와 삼성이 최신 EUV 리소그래피 미세 공정을 도입하고 이미 다음 세대까지 진행하는 상황에서 인텔의 EUV 공정 진입은 늦어졌습니다. 그러던 인텔이 펫 겔싱어 CEO의 지휘 아래 본격적인 반격을 준비하고 있습니다. 그 첫 단추는 인텔 최초의 EUV 미세 공정인 인텔 4 공정을 적용한 메테오 레이크입니다. 14세대 코어 프로세서로 출시될 것으로 보이는 메테오 레이크는 EUV 공정 적용이라는 특징 이외에도 본격적인 타일 (칩렛) 디자인이라는 점에서 큰 차이가 있습니다. 앞서 공개된 내용에 따르면 메테오 레이크는 인텔 4 공정으로 만든 CPU 타일 이외에 GPU와 I/O 등 나머지 부분은 TSMC에 외주를 맡길 계획입니다. 아직은 생산 능력이 크지 않은 인텔 EUV 팹에 주는 부하를 줄이고 가격을 낮추겠다는 복안으로 생각됩니다. 한 번에 큰 칩을 만드는 것이 효율성 면에서는 가장 좋지만, 비용적인 측면 때문에 최근에는 중요하지 않은 부분은 따로 만들어서 붙이는 방식이 점차 대세가 되고 있습니다. 인텔은 지난 몇 년간 포베로스 기술을 가다듬었기 때문에 메테오 레이크에서 전면적으로 적용하는 데는 큰 어려움이 없을 것으로 예상됩니다. 다만 메테오 레이크는 출시 시점인 2023년 하반기가 다가오는데도 불구하고 여러 가지 확인되지 않은 루머가 많은 제품이기도 합니다. 일부에서는 인텔이 13세대 랩터 레이크의 리프레쉬 버전을 투입해 14세대 코어 프로세서 제품군 중 상당수를 대체할 것이라는 이야기가 나오고 있습니다. 13세대 코어 프로세서가 시장에서 상대방을 잘 견제하고 있는 데다 인텔 4 공정의 초기 생산량이 많지 않을 수 있다는 게 이런 주장의 근거이지만, 아직은 확인되지 않은 소식일 뿐입니다. 인텔 4 공정 제품이 예정대로 올해 등장한다면 그다음 타자는 그 개량형인 인텔 3 공정입니다. 2024년에 등장할 그래나잇 래피즈(Granite Rapids)와 시에라 포레스트(Sierra Forest) 서버 프로세서가 이 공정을 사용합니다. 인텔 3 공정은 과거 인텔 5nm 공정으로 불렀던 미세 공정으로 TSMC나 삼성의 3nm 공정과 견줄 수 있는 성능이라는 의미가 내포된 것으로 보입니다.인텔은 인텔 3 공정이 전력 대 성능비에서 전 세대 대비 최대 18% 개선되었다고 발표했습니다. 그렇다면 전기를 많이 먹는 서버 프로세서에 유리한 조건입니다. 인텔 6세대 제온 스케일러블 프로세서로 등장할 그래나잇 래피즈와 고효율 (E) 코어만 탑재한 새로운 프로세서인 시에라 포레스트의 전력 대 성능비를 상당히 높일 수 있는 셈입니다. 특히 그래나잇 래피즈와 시에라 포레스트는 코어 숫자가 대폭 늘어날 것으로 알려져 있어 전력 절감 기술이 절실하게 필요합니다. 인텔은 최근 인텔 3 공정이 목표 수율과 성능에 도달했다고 발표했지만, 그에 앞서 이미 옴스트롱 레벨 공정인 20A와 18A의 기본 개발을 마무리했다고 언급했습니다. 그리고 로드맵에 따르면 20A 공정을 적용한 애로우 레이크(Arrow Lake) 프로세서가 2024년이 끝나기 전에 나와야 하기 때문에 지금 한창 양산을 준비해야 하는 상황입니다.20A 공정은 인텔이 다른 경쟁자를 따라잡을 수 있는지 검증할 수 있는 무대가 될 것입니다. 인텔의 독자 게이트 올 어라운드 (GAA) 트랜지스터 기술인 리본펫과 후면 전력 기술인 파워비아를 통해 미세 공정 기술를 다시 리드할 수 있음을 보여줄 수 있시기 때문입니다. 만약 2024년에 늦지 않게 애로우 레이크가 등장해 기술적 우위를 보여준다면 소비자용 CPU 시장에서 점유율을 다시 높이고 초미세 공정 파운드리를 독점한 TSMC에 도전장을 내밀 수 있을 것입니다. 하지만 이 제품들의 출시를 연기한다면 상황은 다시 어려워질 수 있습니다. 경쟁자들은 멈추지 않을 것이기 때문입니다. 한때 팹리스 회사로 전환하는 편이 낫다는 이야기가 나올 정도로 어려움을 겪었던 인텔이 화려하게 챔피언 자리로 복귀할 수 있을지 아니면 다시 어려움을 겪을지 결과가 주목됩니다. 

경기 용인시가 20일 ‘반도체 국가첨단전략산업 특화단지’로 선정됐다. 용인시 이동·남사읍의 첨단 시스템 반도체 국가산단 조성과 원삼 용인 반도체클러스터 조성 등 용인의 반도체 경쟁력을 강화하는 각종 사업에 탄력이 붙을 것으로 보인다. 이번 공모에는 경기지역 7개 지방자치단체를 포함해 15개 지역과 기업이 참여했다. 경기도에서는 ‘국가첨단전략산업 특화단지 반도체 분야’에 용인특례시와 평택시가 선정됐다. 용인 첨단 시스템 반도체 국가산단(처인구 이동‧남사읍)과 용인 반도체클러스터(처인구 원삼면), 삼성전자 미래연구단지(기흥구 농서동)를 잇는 1244만 여㎡(약 376만평) 규모에 초대형 반도체 특화단지가 만들어지는 것이다. 산업통상자원부는 이같은 내용을 발표하면서 “용인을 세계 최대 반도체 생산 및 혁신 거점으로 육성하겠다”고 밝혔다. 특화단지로 지정되면 ‘국가첨단전략산업 경쟁력 강화 및 보호에 관한 특별조치법’에 따라 예비타당성 조사 우선 선정, 각종 인·허가 처리기간 단축 등 사업의 신속한 진행에 도움되는 파격적인 지원을 받게 된다. 시는 국가첨단전략산업 특화단지 지정으로 용인 이동·남사 첨단 시스템 반도체 국가산단 조기 조성, 원삼 용인 반도체클러스터 조속 진행 등 반도체 기술 초격차 확보와 반도체 생태계 강화에 큰 동력을 얻게 됐다. 우선, 올해엔 용인 원삼 반도체클러스터 일반산업단지 기반시설 확충에 산업통상자원부로부터 500억원을 지원받는 등 용인은 특화단지 지정 혜택을 최우선으로 누리게 됐다. 또 원삼 반도체클러스터가 안정적 생산거점 역할을 하도록 입주기업의 기술개발 생산성 향상 및 수출 촉진 지원, 수요기업과 연계한 양산 테스트 사업 지원, R&D(연구개발) 예산 우선 반영 등 혁신생태계 조성이 원활해진다. 용인시는 이번 특화단지 선정으로 ‘용인 L자형 반도체 벨트’를 3개의 중심기지(단지)로 나눠 메모리와 파운드리, R&D, 소재·부품·장비기업(소부장) 등 반도체 전 분야를 아우르는 밸류체인 모델로 만들어 나간다는 구상이다. 3개 단지는 ▲이동·남사 첨단 시스템 반도체 국가산단 중심의 ‘시스템반도체 국가 선도기지’ ▲원삼면 용인반도체클러스터 중심의 ‘반도체 국가첨단전략산업 전진기지’ ▲삼성전자 미래연구단지 중심의 ‘핵심연구기지’ 등이다. 시는 이동‧남사 첨단 시스템 반도체 국가산단을 ‘시스템 반도체 국가 선도기지’로 내세울 전략이다. 여기에는 삼성전자가 300조원을 투자해 2042년까지 반도체 제조공장(Fab) 5개를 세우고 국내‧외 소부장 기업과 팹리스(설계) 기업 등 150여 곳이 입주한다. 정부는 지난 3월 미래 먹거리 확보를 위해선 메모리 반도체에 편중됐던 산업을 시스템반도체로 확장해야 한다고 판단, 용인 이동‧남사읍 710만㎡(215만평)에 세계 최대 규모 시스템 반도체 클러스터를 육성한다는 계획을 발표했다. ‘반도체 국가첨단전략산업의 전진기지’가 될 용인 반도체클러스터는 SK하이닉스가 약 120조원을 투자해 4개의 반도체 제조공장을 건설하는 사업으로, 이곳엔 50여개의 협력업체가 들어서는 대규모 산업단지(126만평)다. 이곳에선 오는 2027년 상반기에 첫 번째 반도체 제조공장이 가동된다. 원삼 반도체클러스터는 지난해 2월 산업통상자원부로부터 ‘소부장 특화단지’로도 지정돼 국내 소재·부품·장비 산업의 경쟁력 강화를 이끌 전진기지를 구축할 준비를 마쳤다. 용인 기흥의 삼성전자 미래연구단지는 차세대 첨단 반도체 기술의 경쟁력 강화를 위한 ‘핵심 연구기지’다. 삼성전자는 소재·반도체 공정 미세화에 따른 개발의 어려움을 극복하고 글로벌 경쟁력을 확보하기 위해 약 20조원을 투자해 오는 2028년까지 세계 최고 수준의 파운드리 및 차세대 비메모리 분야 연구개발 센터를 기흥 캠퍼스에 구축할 계획이다. 이상일 시장은 “정부가 용인 이동‧남사읍 첨단 시스템 반도체 국가산단 후보지 지정에 이어 정부가 용인특례시를 반도체 특화단지로 지정한 것은 국가의 반도체 경쟁력을 대폭 끌어올리기 위한 현명한 결단”이라며 “용인시가 전국 최대규모의 특화단지로 지정되면서 삼성전자와 SK하이닉스를 선도기업으로 하는 ‘용인 L자형 반도체 벨트’의 반도체 생태계는 세계 최고가 될 것”이라고 말했다.

경기도가 ‘세계 최대 반도체 메가클러스터 조성’ 이라는 목표에 성큼 다가서게 됐다. 경기도는 정부가 추진중인 ‘국가첨단전략산업 특화단지 반도체 분야’에 용인 남사 첨단시스템 반도체클러스터 등 용인·평택 4개 단지가, ‘소부장 특화단지 반도체 분야’에 안성 동신 일반산업단지가 최종 선정됐다고 20일 밝혔다. 산업통상자원부는 이날 국가첨단전략산업위원회와 소부장경쟁력강화위원회 회의를 열어 국가첨단전략산업 특화단지와 소부장 특화단지를 각각 지정 의결했다. ‘국가첨단전략산업 특화단지’ 반도체 분야에는 ▲용인 남사 첨단시스템 반도체클러스터(삼성전자) ▲용인 원삼 반도체클러스터(SK하이닉스) ▲용인 기흥 농서지구(삼성전자) ▲평택 고덕 국제화계획지구 일반산업단지(삼성전자) 등 4개 단지로,총면적 1633만㎡에 이른다. ‘소부장 특화단지’ 반도체 분야에 지정된 안성 동신일반산업단지는 안성시 보개면 동신리 일원 157만㎡이며, K-반도체 벨트인 경기 남부 평택~용인~이천을 잇는 중심에 자리 잡고 있다. 이와 관련 경기도는 “전국 최대 1790만㎡의 광역 단위 특화단지가 경기도에 지정되면서 명실상부 대한민국 반도체 산업의 중심임을 입증했다”며 “메모리-비메모리-팹리스-소부장을 연계해 경기남부 지역을 아우르는 ‘세계 최대 규모의 반도체 메가클러스터’ 구축의 토대를 마련했다”고 밝혔다. 아울러 “기초지자체 간 경쟁보다는 연대와 협력을 위한 ‘경기도 반도체 특화단지 통합 연계안’을 정부에 제시해 얻은 의미 있는 성과”라고 덧붙였다. 도는 지난해 정부 공모계획 발표 이후 시군 지자체, 기업, 차세대융합기술연구원이 함께 유기적이고 긴밀한 원팀 대응체계를 유지했다. 특히 육성 계획서 작성부터 평가위원회 대응에 이르기까지 산업 집적도와 지역 우위를 강조하고, 지역 여론을 결집한 의지와 염원을 정부에 전달했다. 이상일 용인시장은 “이동·남사읍 첨단 시스템반도체 국가산단 후보지 지정에 이어 반도체 분야 국가첨단전략산업 특화단지로 지정한 것은 반도체 산업 국가 경쟁력 제고를 위한 현명한 결단”이라며 “우리 시가 전국 최대 규모의 특화단지로 지정되면서 삼성전자와 SK하이닉스를 선도기업으로 하는 ‘용인 L자형 반도체 벨트’의 경쟁력도 한층 강화됐다”고 말했다. 정장선 평택시장도 “고덕 삼성반도체 산단을 중심으로 반도체 생태계를 선도해 조성해온 평택은 이번 특화단지 지정과 맞물려 세계 반도체 시장을 흔들 시너지를 낼 수 있을 것”이라고 했다. 김보라 안성시장은 “소부장 특화단지 지정은 지역 발전의 새로운 기회이자,도시 경쟁력 강화의 터닝포인트가 될 것”이라며 “안성이 지닌 지리적 강점을 토대로 반도체 후방 산업을 책임지고,미래 먹거리를 창출하는 첨단도시로 거듭날 수 있도록 하겠다”고 말했다. 이번 지정에 따라 해당 지역은 특화단지 인·허가 신속 처리,부지와 기반·편의시설 설치,인력양성 등을 지원받게 되고,입주기관 또는 사업시행자에 대한 국·공유 재산사용료 및 대부료,사업부담금 감면,지원사업 예비타당성 조사와 각종 규제 등에 대한 특례를 받게 된다. 반면 고양, 남양주, 양주, 성남, 이천시 등은 특화단지 공모에 신청했으나 고배를 마셨다. 한편, 김동연 경기지사는 “국민의 기대에 부응하는 세계 최고의 반도체 메카, 미래 신산업을 주도하는 경기도가 되겠다”고 밝혔다. 김 지사는 이날 오후 정부의 국가첨단전략산업 및 소부장 특화단지 지정과 관련해 페이스북에 올린 글에서 “글로벌 반도체 산업 중심지라는 경기도의 위상을 재확인한 이번 결정을 적극 환영한다”며 이같이 말했다. 김 지사는 “도내 기초지자체 간 협력하는 ‘통합 연계안’이 주효했다. 그 결과 1790만㎡에 달하는 전국 최대 규모의 광역 단위 특화단지가 지정됐다”며 “경기에게는 큰 성과이다. 용인~평택~안성을 아우르는 세계 최대 반도체 메가 클러스터 구축에 더욱 힘이 실렸다”고 평가했다. 이어 “선정된 용인과 평택, 안성시 모두 축하드린다”라면서 “고배를 마신 시군, 특히 이천과 화성시에 심심한 위로의 말씀을 전한다”고 덧붙였다.

경기도 주력산업인 반도체 산업의 혁신성장을 견인하는 ‘경기 반도체 혁신네트워크’가 출범했다. 경기도는 18일 경기도경제과학진흥원에서 ‘경기 반도체 혁신네트워크’ 업무협약식과 발대식을 했다. 혁신네트워크에는 경기도, 경기지방중소벤처기업청,기초자치단체 7곳(용인·화성·성남·안산·평택·이천·안성시), 지원기관 2곳(경기남부경찰청·평택세관), 민간협력단체 3곳(한국반도체산업협회·한국팹리스산업협회·한국PCB&반도체패키징산업협회), 유관기관 12곳(경기도경제과학진흥원·경기테크노파크·경기창조경제혁신센터·용인시산업진흥원·화성산업진흥원·성남산업진흥원·평택산업진흥원·코트라경기지원단·기술보증기금 경기본부·중소벤처기업진흥공단 경기지역본부 및 2개 지부), 대학 4곳(한국공학대, 한양대 에리카, 가천대, 국제대), 연구소 4곳(차세대융합기술연구원·한국나노기술원·한국기계전기전자시험연구원, 한국세라믹기술원 이천분원) 등이 참여한다. 염태영 경기도 경제부지사와 이상창 경기지방중소벤처기업청장이 공동위원장을 맡는다. 협약에 따라 이들 기관은 ‘경기반도체 혁신네트워크’ 협의체를 운영하며 반도체기업 육성 프로젝트를 공동 추진한다. 또 반도체 중소벤처기업의 현장애로를 발굴하고 인력양성에 공동 대응하는 등 도내 반도체 중소벤처기업의 혁신성장을 위해 협업하기로 했다. 협의체는 경과원 ‘반도체기업 종합지원센터’ 내에 사무국을 두며, 센터는 협의체가 원활히 운영될 수 있도록 적극 지원할 방침이다. 염 경제부지사는 “경기도는 세계 최대·최고 ‘반도체 메가클러스터’를 구축할 계획으로 혁신네트워크가 경기도 반도체산업의 거버넌스가 되도록 하겠다”며 “도내 반도체 기업이 마음놓고 투자·성장할 수 있도록 지원하고 반도체 고급·전문 인력 양성에도 최선을 다하겠다”고 말했다.

경기 성남시가 10일 삼평동 경기스타트업캠퍼스 2층 다목적홀에서 ‘반도체 팹리스 얼라이언스’ 출범식을 가졌다. 시는 시스템반도체 수요·공급기업, 협회 등 산학연 관계자 100여명이 참석한 가운데 14개 기관과 ‘시스템반도체 생태계 활성화 상생 협약’을 맺고 전국 최초로 반도체 팹리스 얼라이언스 사업을 시작했다. ‘반도체 팹리스 얼라이언스’는 시스템반도체 가치사슬 중 열악한 분야인 팹리스(fabless) 산업을 집중 육성하기 위한 플랫폼이다. 또 반도체 수요기업과 공급기업간네트워킹을 지원하고 시스템반도체 생태계를 활성화하기 위해 성남시와 한국전자기술연구원(KETI), 한국팹리스산업협회가 협력해 추진한다. 참여기관은 이번 협약을 통해 시스템반도체 분야 수요기업 발굴 및 육성, 팹리스 기업과 수요기업 간 연계지원,시스템반도체 기술혁신 R&D 및 사업화, 시스템반도체 설계 전문인력 양성 등의 협력에 집중할 예정이다. 신상진 시장은 “제1,2판교 테크노밸리에는 IT·BT·CT 관련 기업 1642개가 연매출 120조원 이상을 올리고 있고, 제3판교 테크노밸리에도 초대형 첨단산업 생태계 구축을 진행 중에 있다”며 “성남은 반도체 설계역량이 뛰어나 K-반도체 전략의 두뇌 역할을 하는 한국형 팹리스 밸리 조성의 최적지로, 용인·화성의 파운드리 역량과 연계하여 K-반도체 벨트의 중심 역할을 하겠다.”고 말했다.

산업통상자원부가 오는 2050년 조성될 경기 용인 첨단 시스템반도체 클러스터에 초기 전력을 안정적으로 공급하겠다고 7일 밝혔다. 용인 반도체 클러스터에는 수도권에서 사용하는 전력 수요량의 4분의 1 수준의 대규모 전력이 소요될 예정이라 전력의 신속한 공급이 중요하다. 산업부는 이날 오전 서울 중구 더플라자 호텔에서 이창양 산업부 장관 주재로 국토교통부, 경기 용인시, 한국전력공사, 한국토지주택공사(LH), 삼성전자, SK하이닉스 등 관계자들에게 의견을 수렴하는 간담회를 개최했다고 밝혔다. 용인 반도체 클러스터는 정부와 SK하이닉스가 차세대 시스템반도체 생산 기지를 구축하기 위해 추진 중인 산업단지로, 경기 용인시 남사읍 215만 평 부지에 세계 최대 규모의 첨단 반도체 생산시설을 조성하는 사업이다. 시스템반도체에 대한 국내 생산설비를 확보하고 중소·중견 기업과 안정적으로 상생을 도모한다는 의의가 있다. 반도체 생산시설과 200여개의 반도체 팹리스·소재·부품·장비 기업들이 순차적으로 들어설 예정이라 클러스터 조성이 마무리 되는 2050년에는 10GW 이상의 전력 수요가 예상되고 있다. 수도권에서 역대 최대 전력수요가 발생했던 지난해 12월 23일 39.9GW의 전력이 소모됐는데 4분의 1 수준인 것이다. 이 때문에 산업부는 산단 조성 초기부터 필요한 전력을 신속하게 공급하기 위해 발전력을 우선 신설하겠다고 밝혔다. 송전망을 보강하는 작업이 이뤄져야 하지만 규모상 장시간이 소요될 수 있다는 점을 감안해 추후 장거리 송전망을 보강하더라도 우선 점진적으로 초기 전력 수요부터 대응할 방안을 마련하겠다는 것이다. 이를 위해 정부는 산업단지 일대 혹은 근접한 곳에 새 발전소를 건설하는 방안도 검토하고 있는 것으로 전해졌다. 이르면 2030년 일부 공장이 건설돼 가동이 시작될 것이라고 예상되고 있어 안정적인 전력을 우선 확보하는 것이 클러스터의 첫 발을 좌우하는 상황이다. 이에 산업부는 지난 4월 ‘반도체 클러스터 전력 공급 태스크포스(TF)’를 구성하고 클러스터 전력 공급 방안을 마련 중이다. 이 장관은 “세부적인 검토를 거쳐 ‘반도체 클러스터 전력공급 로드맵’을 조기에 발표하겠다”고 밝혔다.

삼성전자가 반도체 파운드리(위탁생산) 시장 1위 대만 TSMC를 추격하기 위해 국내 시스템 반도체 회사 육성에 나선다. SK하이닉스는 해외의 유망 소부장(소재·부품·장비) 기업에 투자해 글로벌 공급망을 넓힌다. 그간 메모리 불황으로 투자 여건이 크게 위축됐던 두 기업 모두 하반기 시장 반등 신호에 맞춰 공격적인 투자에 나서는 모양새다. 메모리 반도체 세계 1위(D램 점유율 45.1%) 삼성전자는 기술 경쟁력이 상대적으로 취약하다는 평가를 받는 시스템 반도체 부문을 강화하기 위해 ‘삼성 파운드리 생태계’ 구축에 주력할 방침이다. 삼성전자는 4일 서울 강남구 코엑스에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’과 ‘SAFE 포럼 2023’을 각각 열고, 인공지능(AI) 반도체 경쟁력 강화를 위한 파운드리 전략을 공개했다. 삼성전자는 이날 국내 협력사를 포함한 100여개 파트너와 함께 ‘고객의 성공’이라는 공동 목표를 제시했다. 이를 위해 ‘PDK 프라임’ 솔루션 등 반도체 설계 기업(팹리스)의 최첨단 제품 설계 인프라를 발전시키기 위한 다양한 방법을 공유했다. PDK는 제조 공정에 최적화된 설계를 할 수 있도록 팹리스에 제공하는 설계 지원 서비스로, 삼성전자는 하반기부터 이 솔루션을 2·3나노 공정 팹리스 고객에게 제공한다. 포럼에서는 국내 주요 팹리스 기업인 LX세미콘, 리벨리온, 딥엑스 등이 참가해 삼성 파운드리 공정을 통해 AI·저전력 반도체를 개발한 성과도 소개했다. 국내 최대 팹리스 기업인 LX세미콘의 고대협 연구소장은 “대형화, 고해상도·고화질·고주사율을 요구하는 동시에 전력 소모량이 적은 제품을 찾는 최근 디스플레이 시장의 수요를 충족하기 위해 삼성전자 파운드리와 8인치 협력을 강화하고 향후 12인치까지 협력을 확대할 계획”이라고 밝혔다. 삼성전자는 또 국내 팹리스와의 상생을 위해 2042년까지 300조원 이상을 투자해 경기 용인에 조성하는 반도체 클러스터에 첨단 반도체 제조공장을 5곳 확보할 계획이다. 이곳에 국내 소부장 업체와 팹리스, 연구소를 아우르는 반도체 밸류체인(가치사슬)을 조성한다는 게 삼성의 비전이다. 아울러 반도체 설비·소재 경쟁력 강화와 국산화 확대를 위해 국내 협력사들과의 공동 연구개발에 향후 10년간 5000억원을 지원한다. SK하이닉스는 그룹 투자 전문회사 SK스퀘어와 공동으로 해외 반도체 투자법인 ‘TGC스퀘어’를 설립했다. 투자법인에는 신한금융그룹과 LIG넥스원도 참여하며, 초기 공동 출자 규모는 1000억원 수준이다. 전 세계 주요 반도체 기업 출신 전문가가 참여하는 ‘반도체 자문위원회’를 운영하면서 투자심의 체계도 구축했다. TGC스퀘어는 SK 정보통신기술(ICT) 관계사들이 운영하는 해외투자 거점들을 활용하면서 기술력이 우수한 해외 기업을 조기 발굴하고 공동 투자를 검토할 예정이다. 첫 프로젝트로 투자금의 약 60%를 일본 소부장 기업에 투자할 계획으로, 현재 잠재적 투자 대상 기업 네 곳에 대한 기술 검증을 앞두고 있다. TGC스퀘어 측은 “일본은 정부가 반도체 산업 육성 전략을 발표한 뒤 TSMC, 마이크론 등으로부터 2조엔(약 18조원)에 가까운 해외 투자를 유치했다”고 언급하면서 “대내외 투자 환경이 어느 때보다 우호적으로 조성되고 있다”고 설명했다.

삼성전자가 반도체 파운드리(위탁생산) 시장 1위 대만 TSMC 추격을 위해 국내 시스템 반도체 회사 육성에 나선다. SK하이닉스는 해외의 유망 소부장(소재·부품·장비) 기업에 투자해 글로벌 공급망을 넓힌다. 그간 메모리 불황으로 투자 여건이 크게 위축됐던 두 기업 모두 하반기 시장 반등 신호에 맞춰 공격적인 투자에 나서는 모양새다.메모리 반도체 세계 1위(D램 점유율 45.1%) 삼성전자는 기술 경쟁력이 상대적으로 취약하다는 평가를 받는 시스템 반도체 강화를 위해 ‘삼성 파운드리 생태계’ 구축에 주력할 방침이다. 삼성전자는 4일 서울 강남구 코엑스에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’과 ‘SAFE 포럼 2023’을 각각 열고, 인공지능(AI) 반도체 경쟁력 강화를 위한 파운드리 전략을 공개했다. 삼성전자는 이날 국내 협력사를 포함한 100여개의 파트너와 함께 ‘고객의 성공’이라는 공동 목표를 제시했다. 이를 위해 ‘PDK 프라임’ 솔루션 등 반도체 설계 기업(팹리스)의 최첨단 제품 설계 인프라를 발전시키기 위한 다양한 방법을 공유했다. PDK는 제조공정에 최적화된 설계를 할 수 있도록 팹리스에 제공하는 설계지원 서비스로, 삼성전자는 하반기부터 이 솔루션을 2·3나노 공정 팹리스 고객에 제공한다. 포럼에서는 국내 주요 팹리스 기업인 LX세미콘, 리벨리온, 딥엑스 등이 참가해 삼성 파운드리 공정을 통해 AI·저전력 반도체를 개발한 성과도 소개했다. 국내 최대 팹리스 기업인 LX세미콘의 고대협 연구소장은 “대형화, 고해상도·고화질·고주사율을 요구하는 동시에 전력 소모량이 적은 제품을 찾는 최근 디스플레이 시장의 수요를 충족하기 위해 삼성전자 파운드리와 8인치 협력을 강화하고 향후 12인치까지 협력을 확대할 계획”이라고 밝혔다. 삼성전자는 또 국내 팹리스와의 상생을 위해 2042년까지 300조원 이상을 투자해 경기 용인에 조성하는 반도체 클러스터에 첨단 반도체 제조공장 5개를 확보할 계획이다. 이곳에 국내 소부장 업체와 팹리스, 연구소를 아우르는 반도체 밸류체인(가치사슬)을 조성한다는 게 삼성의 비전이다. 아울러 반도체 설비·소재 경쟁력 강화와 국산화 확대를 위해 국내 협력사들과의 공동 연구개발에 향후 10년간 5000억원을 지원한다.SK하이닉스는 그룹 투자 전문회사 SK스퀘어와 공동으로 해외 반도체 투자법인 ‘TGC스퀘어’를 설립했다. 투자법인에는 신한금융그룹과 LIG넥스원도 참여하며, 초기 공동 출자 규모는 1000억원 수준이다. 전 세계 주요 반도체 기업 출신 전문가가 참여하는 ‘반도체 자문위원회’를 운영하면서 투자심의 체계도 구축했다. TGC스퀘어는 SK ICT(정보통신기술) 관계사들이 운영하는 해외투자 거점들을 활용하면서 기술력이 우수한 해외 기업을 조기 발굴하고 공동 투자를 검토할 예정이다. 첫 프로젝트로 투자금의 약 60%를 일본 소부장 기업에 투자할 계획으로, 현재 잠재적 투자 대상 기업 네 곳에 대한 기술 검증을 앞두고 있다. TGC스퀘어 측은 “일본은 정부가 반도체 산업 육성 전략을 발표한 뒤 TSMC, 마이크론 등으로부터 2조 엔(약 18조원)에 가까운 해외투자를 유치했다”고 언급하면서 “대내·외 투자환경이 어느 때보다 우호적으로 조성되고 있다”고 설명했다.

중소벤처기업부는 유망 팹리스(반도체 설계 전문 회사) 스타트업을 육성하기 위해 ‘2023년 팹리스 챌린지 대회’를 개최하고 참여할 스타트업을 모집한다고 3일 밝혔다. 지난해부터 중기부가 삼성전자와 함께 시작한 팹리스 챌린지 대회는 유망 팹리스 스타트업에 ‘멀티프로젝트웨이퍼’(MPW) 시제품 제작 비용과 신제품 제작 기회 등을 제공한다. 중기부는 지난해에 이어 올해도 5개 스타트업을 선정해 지원할 계획이다. MPW는 한 장의 웨이퍼(반도체 기본 재료)에 여러 종류의 반도체 제품을 함께 생산하는 방식이다. 신청 대상은 삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산)의 MPW 공정 이용을 원하는, 업력 10년 이내의 팹리스 스타트업이다. 이날 기업 모집을 시작으로 서류·발표 평가 등의 단계별 평가를 거쳐 다음달 중 최종 선정한다. 최종 선정된 기업은 삼성전자 파운드리의 MPW 제작 공정을 우선 이용하고 기업당 최대 1억원을 지원받는다. 또 원활한 MPW 제작을 위해 삼성전자에서 과제별 기술 지원도 받을 수 있다. 이영 중기부 장관은 “우리나라가 시스템 반도체 분야에서 경쟁력을 확보하기 위해 유망 팹리스 육성이 무엇보다 중요하다”면서 “팹리스 챌린지 대회와 ‘초격차 스타트업 1000+ 프로젝트’ 등을 통해 유망 팹리스 스타트업을 육성하고 글로벌 진출을 지원해 나가겠다”고 말했다.

삼성전자가 아직 양산을 하지 못한 파운드리(반도체 위탁생산) 2나노(㎚) 공정의 구체적인 로드맵을 처음 발표하며, 1위 업체인 대만 TSMC 등과의 경쟁에 불을 댕겼다. 삼성전자는 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 열고 2025년 모바일용을 중심으로 2나노 공정을 양산하고, 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC)용, 2027년 오토모티브용 공정으로 확대한다고 발표했다. 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산할 예정이다. 나노란 반도체 회로 선폭을 의미하며, 1㎚는 10억분의 1m다. 회로 선폭이 미세할수록 저전력, 고성능, 초소형 반도체를 만들 수 있다. 삼성전자에 따르면 2나노 공정은 3나노 공정 대비 성능이 12%, 전력효율이 25% 향상된다. 현재 양산 가능한 기술 수준에서는 3나노 공정이 가장 앞선 기술이다. 1년 전 세계 최초로 도입한 삼성전자와 TSMC만 3나노 양산이 가능하다. 2나노 공정 양산을 시작하기 위해 세계 1위 파운드리 업체인 TSMC가 삼성과 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 대만 언론은 TSMC가 2나노 공정 반도체 제품의 시범 생산 준비에 착수했고, 연내 2나노 제품을 소량으로 시범 생산할 예정이라고 보도했다. 앞서 TSMC는 2나노 공정 개발을 위해 엔비디아의 슈퍼컴퓨터를 활용해 기술 협업을 하기도 했다. 파운드리 사업 재진출을 선언한 인텔도 올해 초 “2나노와 1.8나노 공정용 기술을 개발했다”고 선언했다. 삼성전자는 지난해 6월 차세대 트랜지스터인 ‘게이트 올 어라운드(GAA)’ 구조를 적용한 3나노 양산을 시작했다. GAA는 기존 트랜지스터 구조인 핀펫의 한계를 극복할 차세대 기술로, 이 구조를 도입한 파운드리 업체는 삼성전자가 유일하다.경계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)은 지난달 대전 한국과학기술원(KAIST)에서 열린 경연에서 “2나노 공정부터는 업계 1위도 GAA를 도입할 것”이라며 “5년 안에 기술로 업계 1위를 따라잡겠다”고 밝혔다. 3나노 이하 초미세 공정은 파운드리 산업의 격전지가 될 전망이다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 올해부터 2026년까지 전 세계 반도체 시장이 연평균 9.1% 성장하는 가운데 파운드리 시장은 연평균 12.9%씩 성장할 것으로 예상된다. 특히 3나노 이하 공정이 전체 파운드리 매출에서 차지하는 비중은 같은 기간 8%에서 24.4%로 증가할 것으로 예상된다. 3나노 이하 공정 매출은 연평균 65.3% 성장할 것으로 추정된다. 삼성전자는 팹리스(반도체 설계 전문 회사) 고객의 효율적 제품 설계를 지원하기 위해 반도체 설계자산(IP) 확보에도 노력 중이다. 삼성 파운드리는 현재 50개 글로벌 IP 파트너와 4500개 이상의 IP를 확보하고 있다. 다만 파운드리 시장점유율에서는 TSMC가 삼성전자를 월등히 앞서고 있다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 TSMC와 삼성전자의 시장 점유율 격차는 작년 4분기 42.7%포인트에서 올해 1분기 47.7%포인트로 더 벌어졌다. 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 포럼 기조연설에서 “많은 고객사들이 자체 제품과 서비스에 최적화된 인공지능 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다”며 “삼성전자는 인공지능 반도체에 가장 최적화된 GAA 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 기술 패러다임 변화를 주도하겠다”고 말했다.

현대자동차·기아가 차량용 반도체 개발 스타트업 보스반도체에 20억원 규모의 후속 투자를 했다고 28일 밝혔다. 보스반도체는 고객사의 차량용 소프트웨어와 요구 사항에 맞춰 시스템 반도체를 설계·개발하는 팹리스 스타트업이다. 차량용 반도체에 필수적인 고성능 저전력 반도체 설계 기술, 안전·신뢰성 관련 기술, 자율주행에 필요한 인공지능(AI) 반도체 기술 등에서 경쟁력을 갖춘 업체다. 앞서 현대차·기아는 스타트업 투자를 위해 설립한 오픈이노베이션 플랫폼 ‘제로원 2호’ 펀드를 통해 지난해 8월 보스반도체에 투자한 바 있다. 이번 투자는 기업가치 산정이 어려운 스타트업에 투자금을 먼저 제공하고, 후속 투자를 유치할 때 산정된 기업가치를 기준으로 투자자 지분을 결정하는 조건부지분인수계약(SAFE) 방식으로 진행됐다. 현대차·기아는 보스반도체와 전략적 협업을 강화해 전기차와 자율주행차 등에 일부 적용 가능한 맞춤형 차량용 반도체 개발을 추진할 계획이다.

하반기로 갈수록 정보통신기술(ICT) 품목에 대한 세계 수요가 회복될 것으로 예상되며 분야별 애로사항을 찾아 해결책을 마련해야 한다는 주장이 나왔다. 16일 한국무역협회에 따르면 전날 서울 삼성동 트레이드 타워에서 열린 ‘수출확대를 위한 산업계 릴레이 간담회’에서 정만기 무역협회 부회장은 “하반기로 갈수록 ICT 품목에 대한 세계 수요가 회복될 전망으로 분야별 애로사항을 발굴해 해결책을 마련해야 한다”고 말했다. 이날 간담회에는 기획재정부 원스톱수출수주지원단 나성화 부단장을 비롯해 한국IT서비스산업협회, 한국팹리스산업협회 등 협회·단체와 메가존 클라우드, 코아시아, 메인정보시스템, 효성티앤에스, 와이즈넛 등 IT·반도체 기업 관계자 9명이 참석했다. 정 부회장은 “수출에서 ICT 품목 비중이 높지 않은 미국(10%), 독일(9%), 유럽(3~5%) 등은 수출이 증가했지만 반도체와 ICT 품목 비중이 높은 한국, 대만, 일본, 베트남 등은 큰 폭의 감소세를 보였다”고 소개했다. 그러면서 그는 “모바일, 컴퓨터, 태블릿 등 ICT 품목에 대한 소비 둔화로 반도체 수요가 대폭 감소했다”면서 “우리나라의 대 미국, 유럽 등으로의 주요 수출 품목에는 비 ICT 품목도 상당히 포함돼 해당 지역으로의 수출이 양호하나 반도체 등 ICT 품목 비중이 높은 중국, 베트남 등으로의 수출은 대폭 감소했다”고 말했다. 업종별 토론에서는 정부와 금융기관의 지원과 해외인력 활용 프로그램이 필요하다는 주장이 제기됐다. 정부는 이런 기업의 수출·수주 애로를 접수하기 위해 홈페이지(www.export119.go.kr)를 개설한 바 있다. 와이즈넛 박정균 이사는 “검색엔진 분야는 DB가 쌓이면서 적용 가능한 분야가 다양해져 발전 가능성이 큰 산업”이라면서 “데이터 산업에선 우수한 개발자, 엔지니어 등의 인력풀이 중요하나 우리는 부족하므로 해외 IT 인력을 활용할 수 있는 정부 지원 프로그램이 필요하다”고 밝혔다. 무협은 이날 간담회에서 제기된 애로 사항에 관한 구체적인 정책 대안을 마련해 산업통상자원부, 과학기술정보통신부, 중소벤처기업부 등 관계 부처에 건의할 것이라고 밝혔다.

인류에게 갑자기 다가온 생성형 인공지능(AI)은 전 세계적으로 산업의 판을 바꿀 것으로 예상된다. 그러면 오픈AI, 마이크로소프트, 구글 같은 규모 있는 AI 기술 인프라 기업이 없는 한국은 어떻게 해야 하는가? 원천기술 투자와 별개로 반도체, 자동차, 중공업, 엔지니어링, 건설 등 그동안 대한민국의 성장을 이끌어 온 주력 산업을 생성형 AI로 어떻게 혁신할 것인지 고민해야 한다. 생성형 AI 게임에서 오픈AI의 GPT 같은 AI 엔진기술 못지않게 중요한 자산이 기업들이 오랫동안 축적한 데이터다. 반도체 회사는 다양한 칩의 설계와 제조 과정에서 축적한 방대한 데이터를 가지고 있고, 조선 회사는 배의 설계와 건조 과정에서 나온 데이터를 축적하고 있다. 칩을 설계하는 다수의 팹리스 회사와 칩을 생산하는 소수의 파운드리 회사들이 분업하는 구조로 생태계가 바뀐 반도체 산업의 경우 이 두 그룹의 업무를 효율적으로 연결하는 것이 매우 중요하게 됐다. 축적된 데이터를 활용해 생성형 AI로 이 프로세스를 자동화하는 것이 앞으로 파운드리 사업에서 중요한 차별화 포인트가 될 것이다. 팹리스 회사들에 반도체 설계 소프트웨어를 공급하는 회사들은 이런 혁신을 벌써 시작했다. 조선산업의 경우도 비슷하다. 축적된 데이터와 생성형 AI 기술로 배의 설계와 건조 프로세스의 설계를 자동화하면 생산성과 수익률을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 문제는 이런 판을 바꾸는 혁신을 주도할 전문 지식과 데이터사이언스 능력을 겸비한 인재를 구하기 힘들다는 점이다. 우리 대학의 교육 체계에선 데이터사이언스와 응용 분야의 전공 교육들이 별개로 운영되기 때문이다. 현실적인 해법은 분야별로 허브 성격의 생성형 AI 벤처를 만들어 기존 기업과 연대, 세계시장을 공략하는 솔루션을 개발하는 것이다. 각각의 회사가 독자적으로 성공이 불확실한 길을 가지 않고 경험과 데이터를 모으면 새로운 벤처가 세계시장에서 성공할 가능성이 높아진다. 산업 생태계 혁신 전략 고민과 별개로 데이터사이언스와 도메인 지식을 겸비한 양손잡이 인재 교육에 대해서도 심각하게 고민해야 한다. 이미 UC버클리와 서울대가 10년 전부터 각각 다른 방식으로 양손잡이 인재 양성을 위한 체계를 만들어 왔다. 지난 5월 모든 학부생들에게 데이터사이언스 교육을 개방한 미국 UC 버클리는 2019년 만든 범대학 차원의 CDSS(컴퓨팅 C, 데이터사이언스 DS, 사회 S) 학사 단위를 정식 단과대학으로 승격시켰다. 50년 만의 단과대 설립으로, CDSS 대학은 다른 단과대와 달리 허브 대학이다. 공과대학과 전기컴퓨터공학부(EECS)를 공유하고 문리대, 통계학과와 사회과학 데이터랩을 공유한다. 뿐만 아니라 의대와 병원으로 유명한 인접한 UC샌프란시스코(UCSF)와는 전산 정밀의료 학위 과정을 공유한다. 대학의 사일로 체계를 주립대학인 버클리가 깨기 시작한 것이다. 2019년 필자가 이 대학을 방문했을 때 주립대학의 관료주의 한계는 여전했다. 1년 예산이 200만 달러에 불과했다. 버클리의 변화에 감동한 한 독지가가 2020년 2억 5200만 달러를 기부했다. 이어 이 대학에서 창업한 데카콘 데이터브릭스의 창업자 3명이 7500만 달러를 기부하면서 분위기는 반전됐다. 공공재정에 의존하는 교육의 질에 한계가 있다는 것은 누구나 다 알지만, 대학이 선제적 변화로 사회의 감동을 일으켜 문제를 해결한 것이다. 서울대도 버클리와 같은 때에 빅데이터연구원을 설립하고 2019년 교육부로부터 신규 교수 정원을 받아 2020년 3월 학부 전공에 상관없이 학생을 받는 허브 성격의 데이터사이언스대학원을 출범시켰다. 우리나라에도 버클리와 같은 큰 변화의 바람이 일기를 기대한다.

삼성전자가 반도체 설계에 필수인 설계자산(IP) 강자들과 손잡고 파운드리(위탁생산) 생태계 구축에 나선다. 이들과의 협력을 통해 파운드리 1위 대만 TSMC 추격에 속도를 낸다는 게 삼성의 전략이다. 14일 삼성전자에 따르면 오는 28일(현지시간) 미국 새너제이에서 열리는 삼성파운드리포럼에서 시높시스와 케이던스, 알파웨이브 등 IP 파트너와의 협력 내용과 최첨단 IP 로드맵 전략을 공개할 예정이다. 반도체 IP는 반도체의 특정 기능을 회로로 구현한 설계 블록으로, 하나의 반도체 칩에는 수많은 IP가 활용된다. 제품 설계에 필요한 IP를 팹리스(설계전문회사)가 모두 개발할 수 없기 때문에 통상 IP 회사가 특정 IP를 개발해 팹리스, 종합 반도체 회사(IDM), 파운드리 업체에 제공하고 IP 사용에 따른 라이선스 비용을 받는다. 반도체 설계 시 IP를 활용하면 고성능 반도체 제작에 드는 기간을 크게 줄일 수 있다. IP는 제품 개발·검증에 최소 2년∼2년 6개월의 기간이 걸리는데, 업계에서는 팹리스가 IP 개발을 IP 파트너에 맡기면 칩 개발부터 양산에 이르는 시간을 기존 약 3년 6개월∼5년에서 1년 6개월∼2년으로 줄일 수 있을 것으로 보고 있다. 협업에 따라 삼성전자는 최첨단 IP 개발에 필요한 파운드리 공정 정보를 IP 파트너에 전달하고, IP 파트너들은 삼성전자 파운드리 공정에 최적화된 IP를 개발, 국내외 팹리스 고객에게 제공한다. 이번 협력에는 파운드리 전 응용처에 필요한 핵심 IP가 포함될 예정이다. 삼성전자는 메모리 반도체 1위를 넘어 2030년까지 파운드리를 포함한 시스템반도체에서도 세계 1위 등극을 목표로 하고 있지만 현실은 녹록지 않은 상황이다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 삼성전자 파운드리 시장점유율은 12.4%로, TSMC (60.1%)와의 격차가 전 분기 42.7% 포인트에서 47.7% 포인트로 더 벌어졌다. 신종신 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 “글로벌 IP 파트너 외에 국내 IP 파트너사와의 협력도 확대해 고객의 혁신 제품 개발과 양산을 더 쉽고 빠르게 지원해 나가겠다”고 밝혔다.

삼성전자가 반도체 설계에 필수인 설계자산(IP) 강자들과 손잡고 파운드리(위탁생산) 생태계 구축에 나선다. 이들과의 협력을 통해 파운드리 1위 대만 TSMC 추격에 속도를 낸다는 게 삼성의 전략이다. 14일 삼성전자에 따르면 오는 28일(현지시간) 미국 새너제이에서 열리는 삼성파운드리포럼에서 시놉시스와 케이던스, 알파웨이브 등 IP 파트너와의 협력 내용과 최첨단 IP 로드맵 전략을 공개할 예정이다.반도체 제품은 수많은 IP의 집합체로, 제품 설계에 필요한 IP를 팹리스(설계 전문 회사)가 모두 개발할 수 없기 때문에 통상 IP 회사가 특정 IP를 개발해 팹리스, 종합 반도체 회사(IDM), 파운드리 업체에 제공하고 IP 사용에 따른 라이선스 비용을 받는다. 협업에 따라 삼성전자는 공정설계키트, 설계 방법론 등 최첨단 IP 개발에 필요한 파운드리 공정 정보를 IP 파트너에 전달하고, IP 파트너들은 삼성전자 파운드리 공정에 최적화된 IP를 개발, 국내외 팹리스 고객에게 제공한다. 이번 협력에는 파운드리 전 응용처에 필요한 핵심 IP가 포함될 예정이다. 삼성전자는 인공지능(AI)과 그래픽처리장치(GPU), 고성능 컴퓨팅(HPC)뿐만 아니라 오토모티브, 모바일 등 전 분야 고객에게 필요한 핵심 IP를 선제적으로 확보해 새로운 팹리스 고객을 유치하고 고객의 개발 지원 역량을 강화한다는 계획이다. 3나노미터(nm·10억분의 1m)부터 8나노 공정까지 활용할 수 있는 수십여종의 IP가 포트폴리오에 포함된다. IP는 통상 제품 개발·검증에 최소 2년∼2년 6개월의 기간이 걸리는데, 업계에서는 팹리스가 IP 개발을 IP 파트너에 맡기면 칩 개발부터 양산에 이르는 시간을 기존 약 3년 6개월∼5년에서 1년 6개월∼2년으로 줄일 수 있을 것으로 보고 있다. 삼성전자는 메모리 반도체 1위를 넘어 2030년까지 파운드리를 포함한 시스템 반도체에서도 세계 1위 등극을 목표로 하고 있지만 현실은 녹록지 않은 상황이다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 삼성전자 파운드리 시장점유율은 12.4%로, TSMC(60.1%)와의 격차가 전 분기 42.7%포인트에서 47.7%포인트로 더 벌어졌다. 신종신 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 “글로벌 IP 파트너 외에 국내 IP 파트너사와의 협력도 확대해 고객의 혁신 제품 개발과 양산을 더 쉽고 빠르게 지원해 나가겠다”고 밝혔다.

2023년 1분기 파운드리 시장에서 TSMC는 처음으로 점유율 60.1%를 기록하면서 파운드리 시장의 맹주임을 과시했습니다. 2위인 삼성전자의 점유율이 12.4%이고 3위인 글로벌 파운드리가 6.6%임을 감안하면 파운드리 시장의 절대 강자라고 해도 과언이 아닌 상황입니다. 하지만 파운드리 시장 진출을 선언하면서 공격적인 로드맵을 공개한 인텔이나 역대급 투자 계획을 지닌 삼성의 추격이 거센 만큼 3~4년 뒤의 상황이 어떻게 바뀔지는 아무도 장담할 수 없습니다. 삼성의 경우 TSMC보다 먼저 3nm에서 게이트 올 어라운드(GAA) 방식을 도입했습니다. 처음에는 어려움이 있지만, GAA 공정에서 더 많은 노하우를 축적해 2nm 이하 미세 공정에서 도약할 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 인텔은 최근 웨이퍼 후면 전력 공급 기술인 파워비아를 공개했습니다. 파워비아 기술과 인텔의 첫 EUV 리소그래피 공정인 인텔 4 공정을 적용한 내부 테스트용 프로세서인 블루 스카이 크릭을 통해 내년 20A 공정 출시 전에 충분히 기술을 검증하고 오류를 수정할 시간을 벌겠다는 의도입니다. 그런데 오히려 파운드리 선두 주자인 TSMC는 다소 느긋한 모습입니다. TSMC는 3nm, 4nm 및 그 파생 공정들을 먼저 적용한 후 2025년부터 대량 생산 예정인 2nm 공정인 N2에서 나노시트(nanosheet) GAA 공정을 적용할 예정입니다. 참고로 TSMC는 3nm 공정에 기존의 핀펫을 개량한 핀플렉스 공정을 적용했습니다. 그러나 TSMC에도 몇 가지 비장의 무기가 있습니다. N2 공정에는 GAAFET 적용 트랜지스터 이외에 SHPMIM(super-high-density metal-insulator-metal) 캐파시터가 들어가 저항을 절반 정도로 줄일 수 있습니다. 또 반도체의 재분배층(redistribution layer, RDL) 소재를 알루미늄에서 구리로 변경해 저항을 더 줄여 에너지 효율은 높이고 성능은 높인다는 계획입니다.이를 모두 적용할 경우 N2는 N3E 공정과 비교해서 같은 전력에서 10~15% 정도 높은 성능 혹은 같은 성능에서 25~30% 낮은 전력 소모를 지니게 됩니다. 그리고 트랜지스터 밀도 역시 15% 정도 증가해 더 많은 트랜지스터를 집적한 프로세서를 제조할 수 있습니다. N2P 공정은 인텔의 파워비아 같은 후면 전력 공급 방식을 사용합니다. 현재의 최신 미세 공정 반도체는 트랜지스터 층이 가장 아래에 있고 그 위에 전력 배선과 신호 입출력을 담당하는 배선이 층층이 쌓여 있는 방식입니다. 이 방식은 제조가 편리하다는 장점이 있으나 신호 배선과 전력 배선이 서로 얽히게 되는 단점이 있습니다. 이 단점은 프로세서가 복잡해지고 공정이 미세해지면서 더 심각해지고 있습니다. 인텔은 20A 이후 공정에서 전력층을 트랜지스터층 아래로 옮겨 신호층과 분리해 이 문제를 해결할 예정입니다. 인텔의 주장에 의하면 파워비아를 적용한 인텔 4 공정은 전력 공급이 떨어지는 IR 드롭 현상을 30% 이상 줄이고 같은 전압에서 클럭을 6% 정도 더 높일 수 있습니다. N2P 공정 역시 비슷한 효과를 기대할 수 있을 것입니다. 다만 적용은 한참 후인 2026년부터입니다. TSMC는 파운드리 시장에서 점유율 50%를 넘기고도 계속해서 점유율을 올려 이제는 60% 돌파라는 고지를 달성했습니다. 이미 거의 독점에 가까운 상태입니다. 하지만 인텔과 삼성이라는 만만치 않은 상대가 도전장을 내밀고 있습니다. 로드맵만 보면 TSMC가 특별히 더 유리해 보이진 않지만, 수많은 충성 고객과 파운드리 사업에서 축적한 오랜 노하우가 만만치 않은 회사입니다. 물론 안정적인 수율과 공급 능력 역시 무시 못 할 장점입니다. 다만 영원한 강자는 없는 법입니다. 팹리스 반도체 기업 역시 공급망을 하나만 가지고 있는 것보다 두 개 이상 확보하는 것이 더 안전하다고 생각할 것입니다. 따라서 기술과 가격 측면에서 어느 정도 대체할 수 있는 회사가 나온다면 TSMC의 미세 공정 독점 구조도 깨질 수 있습니다. 그런 회사가 나올지 아니면 앞으로도 지금처럼 TSMC의 독점 구도가 점점 더 강화될지 몇 년 후가 궁금합니다. 

“미국의 유명 칩 설계사와 차세대 통신시스템을 개발하던 중 발견한 문제점을 해결하는 데 성공했다. 기존 방식으로 고용량의 데이터를 고속으로 전송할 때 신호 손실과 전자기 간섭이 발생해 프로세서와 전자기기의 성능이 제대로 발휘되지 못한다. 갈수록 데이터 전송 속도와 용량이 급증함에 따라 이런 문제는 심각해진다. 우리는 고객사들이 이런 고충을 해결하는 데 필요한 솔루션을 개발했고 제품화 단계에 도달했다.”● 5㎝ 이내에서 무선으로 데이터 전송 ‘차세대 데이터 전송 솔루션’을 칩으로 개발한 유니컨 김영동 대표는 지난 2일 서울신문과의 인터뷰 자리에 어른 엄지손톱의 10분의1 크기의 칩을 들고나왔다. 65나노미터(1나노미터는 10억분의1m) 크기의 반도체다. 한국은 삼성전자와 하이닉스로 대표되는 메모리 반도체 부문 강자이지만 비메모리 즉 시스템반도체 부문은 약하다. 그마저도 생산 공정인 ‘파운드리’ 중심으로, 반도체의 설계를 담당하는 ‘팹리스’는 더욱 열악하다. 이런 상황에서 반도체 설계에 뛰어든 스타트업 유니컨은 회사 설립 1년 만에 케이블과 커넥터 없이도 5㎝ 이내에서 6Gbps(1Gbps는 초당 10억번의 비트를 보내는 속도)로 데이터를 주고받을 수 있는 반도체 칩을 개발했다. 디바이스의 두뇌 격인 프로세서는 디스플레이·카메라·안테나·메모리·배터리·센서·외부 포트·스피커 등과 케이블, 커넥터로 연결돼 있다. 물론 칩과 칩을 케이블로 연결하는 경우도 다수다. 이런 커넥터와 케이블은 고속·고용량 데이터 전송에서 문제점이 발견됐다. 신호손실과 전자기 간섭이 심각해지면서 시스템의 신호품질에 문제가 생기는 것이다. 도체 접촉 방식의 한계 때문이다. 이런 문제점에 대해 김 대표는 “우리 데이터 전송 솔루션은 도체가 아닌 반도체다. 회로적인 요소가 들어가기에 6Gbps 이상의 고속에서도 깨끗한 신호품질이 보장되며 주변 칩까지 통합할 수 있다. 초고주파 기반의 무선으로 보낼 수 있고 다양한 인터페이스를 동시에 사용할 수 있다”고 설명했다. 유니컨이 만든 제품인 ‘칩 커넥터’(트랜시버)는 고화질 카메라와 디스플레이, 스마트 팩토리, 각종 전자기기 등에 사용할 수 있다. ‘월드 케이블 어셈블리 마켓’에 따르면 이런 제품에 들어가는 케이블과 커넥터의 글로벌 시장은 2021년 기준 210조원(1617억 달러) 규모다. 이 시장이 그의 타깃이다. 김 대표는 “현재의 케이블과 커넥터는 손실된 신호를 복원하는 칩이나 장치가 별도로 탑재돼 있다. 기기 내부에 들어 있기에 소비자들은 체감하기 어렵지만 제조사엔 심각한 문제”라며 “우리의 솔루션은 현재 출시된 제품 가운데 송수신된 신호가 가장 온전하며 고객사가 기존 탑재하던 별도의 신호 복원 칩을 뺄 수 있는 수준임을 확인했다”고 설명했다. 유니컨이 개발한 트랜시버는 프로세서와 각 하드웨어 또는 칩과 칩 사이를 초고주파인 밀리미터파(㎜Wave)로 연결한다. 유니컨은 초고주파를 5㎝ 내에서 무선으로 송수신할 수 있는 안테나 방식의 칩을 개발했다. 김 대표의 설명이다. “현재 유니컨의 솔루션은 기존 도체 커넥터 및 케이블 대비 가격은 30% 수준, 크기는 70% 수준만큼 절감되며 전자기기 제조 과정의 무인화도 가능해 제조원가를 줄일 수 있다.”●유선 방식의 한계 뛰어 넘어 회사는 작년 5월에 창립됐다. 1년 만에 칩을 뚝딱 만들 수 있을까. 그는 “도체 전송선로의 문제점을 발견한 이후 초고주파 전송 방식의 국내 최고 전문가들과 함께 2019년 2월부터 연구와 개발을 해 왔다. 실패와 성공을 반복하다 핵심 기술의 실현 가능성을 확인한 후 제대로 제품화하고 영업하려고 법인을 설립했다”고 말했다. 직원들은 기술자문을 포함해 박사 4명과 석사 8명 등 16명이다. 특허는 6개를 출원한 상태다. 김 대표의 전공은 컴퓨터나 전자가 아니라 뜻밖에도 군사학이다. 1987년 서울 출생으로 육군사관학교 66기 출신이다. 2010년 소위로 임관했다가 5년 만인 2015년 중위 때 5년차 희망전역을 신청, 군복을 벗었다. “전역 당시 경제를 통해 보국할 수 있다는 자신감이 충만했다. 그런데 실제로 나와 생활해 보니 사회는 군대보다 더 격전지더라. 기업은 매일 세계 최정예 부대와 싸우는 치열한 전쟁터인 걸 실감한다.” 전역 직후 초고속 커넥터와 케이블 관련 사업을 하는 업체에서 제품 관리와 마케팅을 맡으면서 데이터 전송 사업과 인연을 맺었다. 미국 샌디에이고에서 퀄컴 등 글로벌 기업들과 일하다 기존 방식의 한계를 발견, 돌파구를 찾아 나선 것이다. “기존 방식의 한계를 뚫고자 무선통신 칩 개발 전문가를 찾아보니 김창완 동아대 교수가 나왔다. 2년가량 핵심 블록을 만들고 설계해 샘플을 제작해 검증했더니 잘 작동했다. 2021년 5월 대만 TSMC에 주문한 칩을 8월에 받아 몇 달간 측정해 보니 확신이 들었다. 제대로 된 완성품을 만들고 영업도 하자고 의기투합해 김 교수와 공동 창업했다.” 한 번 주문하면 칩을 100개에서 200개 정도 받는단다. “65나노미터나 28나노미터를 한 번 찍는 데 6000만~8000만원가량 든다. 세 번의 과정 끝에 가능성을 확인하고 사업성을 확신했다.” TSMC에 주문한 이유를 묻자 김 대표는 “몇 백개 단위의 초소량도 적기에 비교적 저렴한 가격으로 찍어준다”고 말했다. 글로벌 칩 메이커들과 비교해 달라는 질문에 “삼성전자이나 애플, 퀄컴 등과 프로세서와 같은 초고난도 반도체 경쟁을 한다. 커넥터와 차폐 회로들은 직접 하지도 않는다. 우리 같은 칩은 전자제품의 메인이 아니라 부품이고 ‘빅 플레이어’들은 우리를 보고 ‘이런 것을 하는 업체도 있네’라고 생각할 것”이라고 강조했다. “지난 2월에 엔지니어링 샘플(ES), 즉 시제품이 나왔다. 이를 토대로 고객이 사용할 수 있는 칩을 만들고자 영업 중이며 일부 고객사와는 검증 절차를 밟고 있다. 고객 맞춤형인 ‘커스터머 샘플’(CS)이 통과돼야 양산할 수 있다. 양산까지 적어도 1년은 소요된다.” 또 유니컨의 트랜시버는 제품을 외부 장치와 연결하는 포트 때문에 일어날 수 있는 보안 사고를 줄일 수 있다. “자율주행 로봇이 건물 사이를 다니면서 많은 정보를 수집하고 심지어 자사 내부망에도 접속한다. 어떤 이가 그 로봇의 포트에 해킹 장치를 잠시라도 꽂으면 로봇의 로그 기록뿐 아니라 해당 기업의 내부망도 접속이 가능하다. 하지만 우리의 무선 솔루션을 사용하면 포트가 외부에 표출되지 않는다. 예컨대 제조사만 로봇 내에 장착된 트랜시브의 위치를 알고 디바이스를 맞춰 업그레이드하거나 로그 기록을 뽑아 수리할 수도 있다. 그러면 로봇뿐 아니라 건물의 보안등급도 올라갈 수 있다.” 외부 포트가 없으니 방수 기능도 강화된다.●초고속 전송선로 준비에 전력투구 김 대표가 준비하는 또 다른 비장의 무기는 초고속 전송선로다. “길이 15m 이내의 비직선 구간에서의 고속 데이터 전송을 위해 지름(OD) 4㎜ 미만의 폴리머 형태의 전송 방식을 준비하고 있다. 트랜시버에 내장된 안테나가 쏴 주는 무선 신호를 폴리머 극세섬유(PMF)로 가둬 목적지까지 데이터 손실 없이, 기존 신호들과의 충돌 없이 보내는 것이다. 신뢰성이 높고 제조 원가가 낮다. 사용처는 노트북과 4K 이상 초고해상도의 디스플레이, 자율주행차 레벨4 등이 될 것이다.” “당장은 양산 체제를 갖추기 위해 투자 유치와 고객 확보에 전력투구하고 있다. 퀄컴을 포함한 다양한 글로벌 기업들과의 협력을 강화해 내년부터 매출을 실현할 계획이다. 또 내년 상반기에는 12Gbps 트랜시버의 엔지니어링 샘플을 개발하는 것이 목표다. 이를 통해 글로벌 최고 기술을 선점하고 케이블, 커넥터의 반도체화를 선도하는 기업으로 성장하겠다.”

윤석열 대통령은 8일 청와대 영빈관에서 비상경제민생회의를 겸해 열린 반도체 국가전략회의에서 “반도체 전쟁에서 우리가 승리하려면 민간의 혁신과 정부의 선도적 전략이 동시에 필요하다”며 “반도체 경쟁은 산업 전쟁이고 국가 총력전”이라고 말했다. 그는 “기업과 투자, 유능한 인재들이 다 모이도록 정부가 제도와 제도 설계를 잘하고 인프라를 잘 만들어야 한다”고 강조했다. 윤 대통령은 300조원 규모의 첨단 시스템 반도체 클러스터 조성 등 반도체 산업 육성 전략을 발표하고 투자 인센티브 등을 강화한 ‘K칩스법’ 사례를 소개하며 “최근에는 지정학적 이슈가 기업들의 가장 큰 경영 리스크가 되고 있는데, 이것은 기업 혼자 해결할 수 없는 문제다. 국가가 미국을 비롯한 우방국들과의 협력을 강화하고 긴밀한 소통을 통해서 풀어 가야 할 문제”라고 부연했다. 이날 회의에서는 한국이 전 세계 시장을 주도하고 있는 메모리 반도체에서 초격차를 유지하는 동시에 후발주자 처지인 시스템 반도체에서 경쟁력을 확보하기 위한 방안을 논의했다. 산업통상자원부는 지능형 반도체(PIM)와 전력반도체 등 유망 반도체 기술의 선제적인 확보를 위해 1조 4000억원 규모의 예비타당성조사(예타)를 추진한다고 밝혔다. 또 메모리 중심 반도체 가치사슬을 시스템 반도체 영역으로 확장하기 위해 국내 팹리스(반도체 설계 전문회사)와 파운드리(반도체 위탁생산) 간 협력 강화를 적극 지원하기로 했다. 또 하반기에는 소부장(소재·부품·장비), 팹리스 투자 활성화를 위한 3000억원 규모의 반도체 전용 펀드를 출범하기로 했다.

반도체 국가전략회의 주재“최근 경영 리스크, 기업 혼자 해결 못해” 윤석열 대통령은 8일 청와대 영빈관에서 비상경제민생회의를 겸해 열린 반도체 국가전략회의에서 “반도체 전쟁에서 우리가 승리하려면 민간의 혁신과 정부의 선도적 전략이 동시에 필요하다”며 “반도체 경쟁은 산업 전쟁이고, 국가 총력전”이라고 말했다. 그는 “기업과 투자, 유능한 인재들이 다 모이도록 정부가 제도와 제도 설계를 잘하고, 인프라를 잘 만들어야 한다”고 강조했다. 윤 대통령은 300조원 규모의 첨단 시스템 반도체 클러스터 조성 등 반도체 산업 육성 전략을 발표하고 투자 인센티브 등을 강화한 ‘K칩스법’ 사례를 소개하며 “최근에는 지정학적 이슈가 기업들의 가장 큰 경영 리스크가 되고 있는데, 이것은 기업 혼자 해결할 수 없는 문제다. 국가가 미국을 비롯한 우방국들과의 협력을 강화하고 긴밀한 소통을 통해서 풀어가야 할 문제”라고 부연했다. 이날 회의에서는 한국이 전세계 시장을 주도하고 있는 메모리 반도체에서 초격차를 유지하는 동시에 후발주자 처지인 시스템 반도체에서 경쟁력을 확보하기 위한 방안을 논의했다. 산업통상자원부는 지능형 반도체(PIM)와 전력반도체 등 유망 반도체 기술의 선제적인 확보를 위해 1조 4000억원 규모의 예비타당성조사(예타)를 추진한다고 밝혔다. 또 메모리 중심 반도체 가치사슬을 시스템 반도체 영역으로 확장하기 위해 국내 팹리스(반도체 설계 전문회사)와 파운드리(반도체 위탁생산) 간 협력 강화를 적극 지원하기로 했다. 또 하반기에는 소부장(소재·부품·장비), 팹리스 투자 활성화를 위한 3000억원 규모의 반도체 전용 펀드를 출범하기로 했다.