미국, 한·일·대만에 칩4 동맹 참여 여부 물어칩4는 중국 배제한 파트너 정부 간 협력 채널 한국 정부는 미중 사이에서 아직 결론 못내“미국 공급망 재편에서 소외 안되려면 참여를”“중국의 압박 및 보복 가능성 비해 실익 적어”미국 행정부가 우리나라 정부에 반중(反中) 반도체 동맹 성격의 ‘칩4’(미 정부 공식명칭은 fab4) 참여에 대한 답변을 다음달까지 요구했다. 칩4는 미국이 반도체 산업에서 주요국인 한국, 일본, 대만 등과 반도체 공급망을 위한 협력 채널을 구축하는 것으로 중국 배제의 포석이 깔려 있다. 우리나라는 지난 5월 출범한 인도태평양경제프레임워크(IPEF)에 이어 또다시 미중 사이에서 ‘선택의 기로’에 서게 됐다. 12일(현지시간) 워싱턴 현지 산업계에 따르면 미국은 지난달 말 우리나라 정부에 다음달까지 칩4 참여 여부를 확답해 달라고 외교채널을 통해 요청했다. 미 국무부와 산업부가 그간 내세운 칩4의 취지는 ‘파트너 국가 간에 반도체의 안정적 생산 및 공급’이다. 하지만 칩4가 실제 구성될 경우 최첨단 반도체의 대중 수출 규제 등 중국을 압박하는 합의물을 만들어 낼 가능성을 배제할 수 없다. 이미 미국은 최첨단 반도체 생산 장비를 만드는 일본 및 네덜란드와 함께 최신 장비의 중국 유입을 막는 협의 채널을 비공식적으로 운영하는 것으로 알려져 있다. 우리나라로서는 칩4 참여 땐 중국의 압박 및 보복 가능성을 배제할 수 없다. 일본과 대만이 사실상 참여 의사를 보인 것으로 알려진 가운데 우리나라 정부가 여전히 고심 중인 이유다. 반도체 산업을 주도하는 미국의 공급망에서 빠지기도, 중국 내 반도체 산업의 피해 가능성을 무시하기도 힘든 상황이다. 미국은 칩4를 4개국 외교·산업 고위급 관료들이 참여하는 정부간 워킹그룹 형태로 구축할 전망이다. 워싱턴의 외교 소식통은 “미 행정부와 짧지 않은 기간 동안 외교 채널을 통해 칩4 협의를 해왔다”며 “정부 내에서 참여 여부를 두고 논의가 진행중”이라고 말했다.미국이 한국, 일본, 대만과 반도체 공급망 동맹인 칩4를 추진하는 것은 최첨단 산업의 필수부품이자 군사안보 전략산업인 반도체 분야에서 중국을 배제해 대중 기술 격차를 더욱 늘리려는 포석으로 평가된다. 워싱턴 현지에서는 경제안보 측면에서 미국의 반도체 새판짜기에 올라타지 못할 경우 미국 주도의 공급망에서 연쇄적으로 소외될 수 있다는 우려가 나온다. 실제 미국의 공급망 청사진이 우주항공, 퀀텀, 인공지능(AI), 양자컴퓨팅 등 어디까지 확대될지 가늠하기 힘든 상황이다. 미국 반도체 설계회사들이 하청을 주면 한국과 대만 기업들이 위탁생산(파운드리)을 하는 식으로 이뤄지기 때문에 우리나라가 칩4에서 빠진다면 향후 수주에 난항을 겪을 가능성도 배제할 수 없다. 특히 이 경우 미국은 우리나라와 반도체 생산 라이벌인 대만에 밀착할 가능성이 있다. 반면 우리나라 입장에서 중국의 압박 및 보복 가능성이라는 손실에 비해 실익은 적다는 반박도 만만치 않다. 사실 한미 간 반도체 동맹은 확고하다. 조 바이든 미 대통령은 지난 5월 방한 때 삼성전자 반도체 공장부터 찾은 것이 이를 상징한다. 우리나라 산업부와 미국 상무부간 ‘반도체파트너십 대화’도 있어 별도의 채널을 마련할 필요성이 떨어진다는 얘기도 나온다. 미국과의 반도체 동맹 강화에는 이견이 없지만 대만·일본과의 협력면에서는 우려가 나온다. 대만은 반도체 생산 경쟁자라는 점에서 정보 공유가 쉽지 않고, 일본은 2019년 우리나라를 상대로 반도체를 포함해 소재·부품·장비에 대해 보복성 수출 규제를 내린 바 있어 앙금이 남아 있다. 지난 5월 미국, 일본, 인도, 아세안 등과 함께 IPEF에 승선하고 불과 3개월만에 칩4에 가입한다면 중국의 강한 반발이 예상된다. 중국은 세계 반도체의 절반을 소비하는 거대 시장인데다 삼성전자와 SK하이닉스의 공장도 운영 중이다.

볼보의 차세대 순수 전기차에 ‘라이다’(LiDAR) 기술과 인공지능(AI) 기반 컴퓨터가 표준으로 탑재된다. 라이다는 빛으로 주변 물체와 거리를 감지하는 장치다. 볼보자동차는 25일 스타트업 루미나가 개발한 최첨단 라이다 센서와 ‘엔비디아 드라이브 오린’(EVIDIA DRIVE Orin) 시스템온칩 기반의 자율주행 컴퓨터를 전기차에 탑재한다고 밝혔다. 하칸 사무엘손 볼보차 최고경영자(CEO)는 “새로운 표준 하드웨어를 통해 무선으로 안전 기능을 업데이트할 수 있을 것”이라면서 “첨단 자율주행 시스템까지 도입할 수 있다”고 말했다. 볼보차 측은 “자율주행 소프트웨어 개발 자회사 젠스엑트와 루미나의 소프트웨어를 결합한 충돌 방지 기술을 통해 교통사고 가능성을 줄일 것”이라고 설명했다. 이어 “이전 세대 기술이 잠재적 위험이나 즉각적인 위협을 운전자에 경고하는 데 그쳤다면, 새로운 안전 기술은 충돌을 방지하기 위해 더 개입하도록 설계됐다”고 강조했다. 운전자의 별도 개입이 필요 없는 자율주행 환경에 대응할 수 있도록 조향·제동 등의 주요 기능을 위한 백업 시스템도 전기차에 탑재된다. 이를 통해 법적으로 허용되는 구역에서 고속도로용 자율주행 기능을 사용할 수 있다. 볼보차는 자율주행 등 미래 모빌리티 체제로 전환을 위해 루미나, 엔비디아 등과 협업을 강화하고 있다. 볼보차는 “엔비디아 기술로 차량에서 구동되는 코어 컴퓨터와 자율 주행 컴퓨터를 모두 무선 업데이트해 성능을 개선할 수 있다”면서 “라이다 기술 처리에 필요한 성능도 갖췄다”고 말했다. 볼보차는 이달 30일 ‘볼보차 테크 모멘트’ 행사를 통해 사업 비전과 구체적인 미래 기술 로드맵을 발표할 예정이다.

애플이 20일(현지시간) 일체형 데스크톱 ‘아이맥’과 태블릿 PC ‘아이패드 프로’, 무선 위치추적 장치 ‘에어태그’ 등 신제품을 공개했다. 애플은 이날 미 캘리포니아주 쿠퍼티노 본사 애플파크 스티브잡스 극장에서 ‘스프링 로디드’(Spring loaded)라는 이름의 온라인 행사를 열고 두께를 11.5㎜로 얇게 만든 화면 일체형 데스크톱 ‘아이맥’(iMac)을 새로 내놨다. 무게도 4.48㎏에 불과해 전작 아이맥 21.5형(2019)보다 1㎏나 감소하며 부피가 50% 가량 줄어든 것이다. 독자 설계한 반도체 칩 ‘M1’을 탑재하면서 두께를 대폭 줄였다는 게 회사 측의 설명이다. 각종 칩이 부착되는 로직보드와 열을 식히는 냉각시스템이 PC에서 가장 큰 부피를 차지한다. 이에 따라 애플은 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU), 뉴럴엔진, D램 등을 통합하고 전력 효율을 높여 발열을 줄인 M1 칩 덕분에 로직보드를 작게 만들고 냉각시스템은 2개의 작은 팬으로 축소해 전체 PC 두께를 1cm대로 줄였다는 것이다. 존 터너스 애플 하드웨어 엔지니어링 수석부사장은 새 아이맥을 “M1을 기반으로 해서 밑바탕부터 새롭게 만들었다”고 강조했다. 키보드에는 사용자가 지문으로 컴퓨터를 잠금해제할 수 있는 터치ID 버튼을 추가했다. 터치ID는 맥북처럼 키보드의 오른쪽 상단에 있다. 색상도 피치와 민트, 라벤더 등 7가지 색상 버전을 출시했다. 다만 4가지 색상은 가격대가 1299달러(약 145만원), 나머지 3개 색상은 1499달러부터 시작한다. 출시는 5월 하반기다. 5세대 이동통신(5G)을 지원하는 아이패드 프로 신형도 공개했다. 더 많은 외부 모니터와 연결할 수 있도록 선더볼트 포트와 미니 LED 디스플레이를 갖춘 것이 특징이다. 아이패드 프로 신형 라인업 중에서도 M1를 탑재한 버전을 출시해 개선된 그래픽과 향상된 증강현실(AR) 기능을 담았다. 가격대는 799달러부터 시작하며 30일부터 판매를 시작한다. 사물이나 반려동물 등을 추적할 수 있는 분실방지 장치 겸 위치추적기 ‘에어태그’(AirTag)도 주목된다. 자체 개발한 U1 칩이 내장된 작고 납작한 원형 모양의 에어태그는 열쇠나 가방 등에 달아놓으면 어디에 뒀는지 기억나지 않을 때 아이폰을 이용해서 위치를 추적할 수 있다. 음성비서 시리(Siri)로도 작동이 가능하다. 방수 및 방진 기능이 있으며 소리를 재생하는 내장 스피커가 탑재됐다. 애플워치처럼 장치에 무료로 이름 등의 각인을 새길 수 있다. 에어태그는 30일부터 출시된다. 가격은 개당 29달러. 4개를 한꺼번에 살 경우 99달러다. 이밖에 애플은 시리 리모컨이 제공되는 4K 애플TV 신형, 가족끼리 공유가 가능해진 신용카드 ‘애플카드’를 선보였다. 아이폰12와 아이폰12미니의 보라색 버전도 공개됐다. 보라색 아이폰은 30일 출시된다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

“과거의 인텔이 돌아왔다. 인텔의 제품과 파운드리 서비스로 전 세계적 수요에 부응하겠다. 인텔 최고의 날은 아직 오지 않았다.” 인텔의 새로운 최고경영자(CEO) 팻 겔싱어가 지난달 23일(현지시간) 이렇게 선언했다. 이날 겔싱어는 미국 애리조나주에 200억 달러를 투자, 대규모 생산 공장 두 개를 건설하고 본격적으로 파운드리(반도체 위탁 생산) 서비스를 시작하겠다고 밝혔다. 인텔 파운드리 서비스는 22나노미터(nm) 공정으로 시작하고 향후 7나노로 업그레이드할 예정이다. 인텔의 이날 발표에 미 바이든 행정부와 애리조나주에서도 인텔의 공장 설립을 전폭적으로 지원하겠다고 밝히며 화답했다. ‘인텔의 컴백’은 그동안 주가가 부진하고 기술 경쟁력이 뒤처졌던 회사(인텔)의 부활을 의미하는 것은 아니었다.●美 정부도 적극 지원… ‘반도체 굴기’ 기대감 인텔의 발표는 미국 정부와 언론에서도 큰 관심을 두고 비중 있게 보도했다. “미국의 자존심이 돌아올 것”이라고 믿는 분위기였다. 그동안 중국 등 아시아에 의존해 마스크 하나 제대로 만들지 못했던 미국의 과거를 반성하고 이제는 제조업도 미국이 이끌겠다는 의지를 반영하는 것으로 받아들여졌다. 정부가 민간 기업의 비즈니스에 관여하지 않고 ‘룰’을 만들어 자유로운 경쟁을 보장하는 것이 미국식 자본주의의 특징이었다. 하지만 ‘반도체’와 ‘5G’, ‘인공지능’ 등 미래 기술 분야에서는 다르다. 정부가 적극 개입해 ‘위너’를 선택하는 아시아식 성공 방식을 미국이 따라하는 정책 전환의 의미도 있었다. ‘반도체 굴기’는 중국의 전유물이었다. 하지만 이제 미국이 ‘반도체 굴기’를 통해 최강국 미국을 다시 만들겠다는 의지가 깔려 있었다. 미국의 반도체 굴기는 인텔, 엔비디아, AMD 등 전통 반도체 업체만 이끄는 것이 아니다. 글로벌 비즈니스를 이끄는 실리콘밸리 기업인 애플, 구글, 마이크로소프트(MS), 아마존, 페이스북 등 빅테크 기업도 자체 반도체 개발을 선언하고 속속 자체 칩 개발을 추진하고 있다. 실제 지난달 30일(현지시간) 미국의 테크 전문매체 디인포메이션에 따르면 아마존은 2015년 인수한 반도체 개발 업체 안나푸르나랩스 팀을 통해 네트워크 스위칭용 칩을 개발 중이다. 자체 네트워킹 칩을 활용해 아마존 클라우드(AWS) 서비스 성능을 개선한다는 목표다. 아마존이 자체 칩을 사용하면 현재 칩 공급원인 브로드컴에 대한 의존도를 줄일 수 있다. 이날 보도의 파장은 커서 경쟁사 브로드컴 주가가 3.48% 하락했을 정도였다. 아마존이 자체 칩 개발을 공식화함에 따라 아마존, 구글, 애플, MS, 페이스북 등 빅테크 기업들의 반도체 칩 개발 및 통합 전략이 모두 공개됐다. 빅테크 기업이 반도체 자체 개발을 통해 ‘빅테크 세미컴’(BigTech Semiconductor company)이 되는 셈이다. 그렇다면 빅테크 기업이 인텔, 퀄컴, 브로드컴, 삼성전자 등에 의존하지 않고 반도체를 직접 설계하는 이유는 무엇일까? 첫째, 각사의 핵심 서비스 및 제품을 개선하는 데 반도체 성능 향상이 가장 중요하기 때문이다. 빅테크 기업의 스케줄에 맞춰 제품을 생산할 수 있게 됐다. 애플의 M1 칩이 대표 사례다. 애플은 M1 칩으로 기존 인텔칩에 비해 성능이 획기적으로 개선된 맥북 시리즈를 선보이며 호평받고 있다. 애플은 컴퓨터와 칩을 동시에 설계 제작하기 때문에 외관이나 기구 설계, 방열 처리, 전력 요구 등을 함께 고려하며 출시한다. 이에 따라 전체적으로 균형 잡히고 쉽게 따라갈 수 없는 완성도를 가진 제품을 만들었다. 또 제품 출시 시기, 가격에 강력한 통제권을 가지게 됐다. 과거엔 기존 반도체 업체(인텔 등) 신제품 출시에 의존, 신제품을 만들 수밖에 없었기 때문에 최적의 출시 타이밍을 놓쳤다. 이제는 핵심 부품을 내재화해 단일 이익 구조로 제품의 가격을 통제할 수 있게 됐다. ●M1 칩 개발 애플, 뮌헨 반도체 연구소 개설 계획 애플은 여기에 그치지 않고 2022년 독일 뮌헨에 대규모 반도체 설계 연구소를 개설할 계획이라고 밝혔다. 애플의 뮌헨 반도체 연구소는 AP, 5G 모뎀칩, 차세대 무선 기술 등을 연구할 계획이다. M1 칩 외에도 5G 모뎀칩과 데스크톱 고성능 프로세서도 독자적으로 설계해 사용하는 것은 시간문제가 됐다. 애플의 이 같은 전략은 모든 실리콘밸리 빅테크 기업으로 옮겨 갔다. 구글도 모바일 애플리케이션 프로세서(AP·코드명 ‘화이트채플’)를 개발 중이며, MS 역시 최근 자체 서버와 서피스PC용 중앙처리장치(CPU)를 개발 중이라고 보도된 바 있다. 페이스북은 오큘러스 디바이스를 위해 자체 칩을 설계 중이다. 실리콘밸리에서는 페이스북의 칩 관련 발표가 임박했다는 소문도 들린다. 페이스북은 가상현실(VR) 기기 오큘러스의 성능을 높이려면 무게를 더 가볍게 하고, 처리 속도를 높이며 전력 소비량을 낮춰야 한다. 이를 위해 칩 자체 설계를 결정했다. 둘째, ARM 기반(아키텍처) 반도체 설계가 가능해져 반도체 제조의 민주화가 됐기 때문이다. 빅테크 기업 모두 ARM 코어를 활용해 칩을 직접 설계하고 있는데 이 기술을 활용하면 각 기업에 맞는 제품을 최적화해 개발할 수 있게 된다. 이렇게 설계된 칩은 TSMC나 삼성전자 등 반도체 파운드리 업체에서 제조하는 방식이다(이 사업에 인텔이 뛰어들었다). ARM의 아키텍처도 한 단계 발전, 이제는 ‘필수불가결’한 방식이 됐다. 실제 ARM은 지난달 31일 기기 성능을 30% 높일 수 있는 아키텍처(Armv9)를 발표, 성능을 10년 만에 크게 높였다. ARM 측은 새로운 설계를 통해 약 3000억개의 칩이 개발될 것으로 예상했다. ARM은 새로운 설계를 통해 신호 처리 성능과 보안, 인공지능(머신러닝) 등 성능을 30%가량 상승시킬 수 있도록 했다. 이 아키텍처는 삼성전자의 엑시노스 AP에도 적용될 예정이다. 앞으로는 스마트폰 외에도 자율주행차, VR 헤드셋, 대규모 AI 데이터센터, 스마트시티, 스마트 공장, 스마트 냉장고 등의 개발에도 ARM 아키텍처 기반 칩이 더 광범위하게 내장된다. 빅테크 기업들이 이제 이 설계를 직접 해 생산하고 시장을 장악하겠다는 것이다. ●반도체 공급부족 현상 최소 연말까지 지속 셋째, 반도체 공급 부족 현상이 심각하기 때문이다. 현재 자동차, PC용 반도체에 이어 스마트폰과 가전용 반도체도 공급 부족이 시작됐다. 특히 스마트폰에 탑재되는 핵심 칩(AP, 모뎁칩, RF) 등의 반도체가 부족한 상황이다. 이 같은 상황은 최소 올해 말까지 지속되는데 반도체 수급 불안으로 제품 개발이 지연되고 있다. 실리콘밸리 빅테크 기업 입장에서는 언제든 반도체 공급 부족 현상이 올지 모르기 때문에 타사에 의존하기보다 자체 설계에 따른 자체 생산으로 수요에 맞게 제때 공급하려 하고 있다. 이처럼 글로벌 테크 산업은 2020년 코로나19 팬데믹을 기점으로 중대한 전환점을 맞이하게 됐다. 대대적인 반도체 공급 부족 현상을 겪는 데 이어 반도체 설계와 생산의 패러다임이 완전히 바뀌고 있는 것이다. 이에 따른 거대한 산업 재편이 예상된다. 더밀크 대표 ■ 용어 클릭 ●파운드리 팹리스 업체가 설계한 반도체를 생산 및 공급하는 사업. 제조업의 주문자상표부착생산(OEM) 공급과 비슷한 개념. ●모바일 AP 스마트폰 등에서 각종 앱 구동과 그래픽 처리를 담당하는 핵심 반도체로 PC의 CPU에 해당. ●아키텍처 반도체 설계자산(IP)을 기반으로 한 칩 제조의 기본 구조.

우리가 반도체 칩 없이 생활할 수 있을까. 스마트폰에는 약 40개, 컴퓨터에는 약 60개, 올레드 TV에는 약 120개, 자동차에는 약 300개의 반도체 칩을 사용한다. 어느 나라의 어떤 반도체 회사가 어떠한 반도체를 생산 판매하느냐가 그 나라의 산업 경제를 좌우한다. 지난해 미국의 제재로 스마트폰에 들어가는 반도체를 중국 화웨이가 수급할 수 없어 스마트폰 사업이 어려워지고 올해 자동차용 반도체의 공급 부족으로 독일 폭스바겐, 미국 포드, 일본 도요타 등 자동차 회사들은 감산을 할 수밖에 없다. 이처럼 반도체산업은 세계 경제에 직접적으로 영향을 미친다. 나라 간, 기업 간에는 치열한 반도체 전쟁이 벌어지고 있다. 역사적으로 보면 1980년 IBM과 애플의 컴퓨터가 상용화되면서 컴퓨터를 동작시키는 중앙처리장치(CPU), 메모리반도체의 기술과 시장의 주도권 쟁탈에 미일 간의 1차 세계 반도체 전쟁이 발생했다. CPU는 미국이 주도하고 메모리반도체는 한국으로 이전됐다. 2009년 애플 아이폰이 출시되며 모바일 시대를 열고, 스마트폰과 인터넷의 연결을 통해 세계 인터넷산업을 폭발적으로 성장시키면서 2차 세계 반도체 전쟁이 시작됐다. 스마트폰의 두뇌에 해당하는 애플리케이션프로세서(AP) 칩의 설계는 미국 애플과 퀄컴, 삼성전자, 대만 미디어텍이 주도하고, 인터넷 데이터 센터용 CPU는 미국의 인텔과 AMD가 독주한다. 메모리반도체는 한국이 주도하고 반도체를 위탁생산하는 파운드리산업은 대만이 이끄는 것이 최근까지의 형세다. 4차 산업혁명의 촉발로 5세대(5G) 이동통신을 기반으로 한 인공지능, 자율주행차, 가상현실, 드론 등 새 산업이 열리며 디지털 경제로의 전환을 가속시키고 있다. 4차 산업혁명 분야에 필요한 반도체의 기술과 시장 주도권을 잡으려는 ‘3차 세계 반도체 전쟁’이 시작된 것이다. 중국은 2016년부터 반도체 굴기 선언인 ‘제조2025’라는 국가 프로젝트로 이 전쟁에 먼저 뛰어들었다. 미국은 무역전쟁을 통해 중국 화웨이와 반도체 위탁생산 업체인 SMIC를 제재하면서 중국을 견제하고 있다. 인터넷 회사인 구글, 아마존, 페이스북도 반도체 설계 시장에 진입해 치열하게 경쟁 중이다. 이런 3차 세계 반도체 전쟁에서 우리나라 반도체산업은 어떻게 나아갈 것인가. 첫째, 메모리반도체산업의 경우 최근 미국의 제재로 중국의 시장 진입이 지연되긴 했지만 국가적으로 반드시 추격할 것이기 때문에 자만하지 말고 메모리반도체의 초기술 격차를 벌리기 위해 선도적인 기술 개발과 과감한 투자를 지속해야 한다. 둘째, 올해는 반도체 칩의 위탁생산 요구가 크게 증가해 국내 파운드리산업의 커다란 성장이 예상되고 있다. 그러나 초미세 반도체 공정기술의 경쟁력을 확보하지 못하면 역시 대만의 TSMC가 주도할 것이다. 최근 TSMC와 일본의 AIST가 공동으로 2nm의 초미세 반도체 공정을 한국보다 먼저 개발했다고 한다. 혼신을 기울이는 초미세 공정 기술 자체 개발과 과감한 기술 인수합병(M&A), TSMC에 버금가는 공격적인 투자를 해야 한다. 셋째, 4차 산업혁명 분야의 우리는 반도체 설계 생태계가 미국, 대만과 같이 잘 육성돼 있지 않아 경쟁력이 매우 취약하다. 정말 어려운 숙제이나 도전해야 한다. 국내 반도체 설계 생태계의 재도약을 위한 대기업, 중소·벤처기업, 금융권, 정부의 피나는 공동의 노력이 필요하다. 넷째, 2019년 7월에 시작된 일본의 반도체 소재 수출규제로 우리나라 반도체 소재·부품·장비 산업의 취약한 현실이 그대로 노출됐다. 지난 10년간 국내 반도체 회사의 매출액이 약 3배 성장했으나, 반도체 소재·장비의 국산화율은 50%, 18%로 정체돼 왔다. 특히 아직도 고난이도의 기술로 생산되는 소재·부품·장비는 거의 100% 미국, 일본 및 유럽으로부터 수입해 사용하고 있는 게 현실이다. 정부의 소재·부품 특별법 제정을 통한 중장기적인 국내 반도체 소재·부품·장비의 제2의 도약이 발을 뗀 만큼 대기업과 중소기업의 상생, 그리고 대학과 출연연의 기술 지원이 반드시 동반돼야 한다. 특히 AMAT, 신에쓰케미컬과 같은 세계적인 대기업과 경쟁해야 하는 국내 소재·부품·장비 중견, 중소기업의 도전 정신이 절실히 필요하다. 마지막으로 3차 세계 반도체 전쟁에서 우리나라 반도체산업의 경쟁력 향상을 위한 지원과 규제 완화에 대한 정부의 깊은 고민과 노력이 필요하다.

‘반도체 제국’을 일궈왔던 미국의 인텔이 위기에 빠졌다. 맥북 등 PC 제품을 만드는 애플이 인텔 제품 대신 자체 개발 중앙처리장치(CPU)를 쓰겠다고 선언한 것에 이어 세계 2위의 클라우드 서비스 업체인 ‘마이크로소프트’까지 ‘탈(脫) 인텔’ 행보에 나선 것이기 때문이다. ‘탈 인텔’ 수순에 나선 마이크로소프트 최근 미국의 경제 매체 블룸버그통신은 마이크로소프트가 자사 데이터센터와 서버 컴퓨터용 CPU를 직접 개발할 계획이라고 보도했다. 태블릿 겸 노트북PC인 ‘서피스’에도 자체 개발 CPU를 접목하는 방안도 검토중인 것으로 알려졌다. 마이크로소프트가 새로 개발하는 CPU는 영국 반도체 설계 업체인 ARM의 설계도를 기반으로 제작될 것이라 보인다. 마이크로소프트는 수년 전부터 퀄컴이나 엔비디아 등에서 반도체 개발 엔지니어를 꾸준히 영입해오며 ‘탈 인텔’을 향한 행보를 차곡차곡 준비해온 것으로 알려졌다. 그동안 마이크로소트와 인텔은 강력한 ‘윈텔 동맹’을 맺어왔다. 윈텔은 마이크로소프트의 ‘윈도’ 운영체제와 인텔의 CPU가 탑재된 컴퓨터를 일컫는 말이다. 소프트웨어 기술은 마이크로소프트가 주도하고 CPU를 비롯한 하드웨어 쪽은 인텔이 맡으며 긴밀한 분업 관계를 형성해왔다. 두 회사는 서로에게 최적화된 제품을 선보이며 함께 성장하는 ‘윈윈 전략’을 취해왔다.아직도 14나노 공정에 머문 인텔 단단했던 동맹은 스마트폰의 등장 이후 균열이 생기기 시작했다. 인텔이 지닌 CPU 기술은 전력 소비가 크기 때문에 작은 배터리에 의존하는 스마트폰에는 적합하지 않았다. 인공지능(AI)과 5세대(5G) 이동통신의 발전으로 전력소모가 적고 처리 속도는 빠른 반도체에 대한 요구가 나날이 높아지고 있는데 이에 부응하지 못한 것이다. 인텔의 반도체 생산 기술은 현재 몇년째 14나노미터(nm·10억분의 1m) 공정 수준에 머물러 있다. 인텔은 지난 7월에 7나노 기반의 CPU의 출시 시기가 늦춰져 2022년말이나 2023년초쯤에 선보일 수 있을 것이라고 밝힌 바 있다. 인텔의 공동 창업자 고든 무어의 ‘무어의 법칙’(반도체 성능은 18개월마다 두 배 증가)은 정작 인텔에게 적용되지 않는 모양새다. 그러는 사이 ARM 기반의 CPU 성능이 크게 좋아지면서 인텔은 스마트폰뿐 아니라 클라우드 업체들로부터도 외면당하기 시작했다. 일감 넘쳐나는 파운드리 업계 반면 TSMC나 삼성전자와 같은 반도체 위탁생산(파운드리) 업체들은 모두 5나노 공정까지 양산에 들어간 상태다. 벌써부터 4나노와 3나노 공정 기술 개발을 벌이고 있기도 하다. 정보기술(IT) 업체들 입장에서는 직접 반도체를 설계한 뒤 위탁생산 업체에 맡겨 맞춤형 제품을 생산하는 것이 더 낫다고 판단한 것이다. 인텔보다 규모가 커진 고객사들이 이전보다 더 많은 자본과 인력을 자사 반도체 설계에 투자한 것도 이같은 상황이 벌어진 데에 영향을 미쳤다. 그 덕에 ‘IT 공룡’들이 설계한 반도체칩을 실제 제품으로 생산해내는 파운드리 업체들이 호황을 누리고 있다. 업계 관계자는 “너무 오랫동안 정상에 군림했던 인텔이 안락함에 안주해 혁신을 주도하지 못하는 모양새”라고 평했다.인텔을 향한 IT공룡들의 통보 “우리 헤어져” ‘IT공룡’들은 노쇠해진 반도체 왕국에 잇달아 이별을 통보했다. 클라우드 1위 업체인 ‘아마존웹서비스’(AWS)는 이미 2018년에 서버용 CPU를 자체 개발해 사용했다. ARM 기반으로 아마존웹서비스 전용 CPU를 만든 것이다. CPU의 주력 시장이 PC에서 데이터센터 쪽으로 넘어간 시점에서 아마존웹서비스의 행보는 인텔에 적지 않은 타격을 줬다. 심지어 애플도 지난 6월에 14년 동안 이어진 인텔과의 동맹을 끊겠다고 선언했다. 그동안 맥북에 인텔 반도체를 사용해왔는데 올해 출시한 신제품에 자체 제작한 CPU인 ‘M1’을 탑재한 것이다. 애플은 맥북에 최적화해 개발한 M1이 기존 CPU보다 약 3.5배 빠르다고 설명했다. 아마존웹서비스와 애플에 이어 마이크로소프트까지 인텔을 외면하자 인텔의 입지가 급격히 흔들리는 모양새다.사업 전반이 흔들리면서 인텔은 최근 낸드플래시 사업부의 대부분을 SK하이닉스에 넘기기로 결정했고, 전원관리 반도체 사업부인 ‘엔피리온’도 조만간 대만 미디어텍에 매각할 방침이다. 심지어 인텔이 자체 제작을 고집해오던 CPU를 반도체 위탁생산 업체에 맡기려 한다는 이야기도 나오고 있다. 업계 관계자는 “아무리 반도체 제국을 일군 인텔이라 하더라도 그 영광이 영원할 수는 없다”면서 “인텔의 사업부 매각을 놓고 선택과 집중이라고 평가할 수도 있지만 엄밀하게 말하면 어려워진 인텔의 실상을 보여주는 것”이라고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

아마존 파머시, 처방약 집으로 배달해줘코로나 팬데믹 틈타 약국시장까지 진출애플은 자체 개발 칩 내장한 맥북 공개하드웨어·운영체제·콘텐츠·칩까지 통합빅테크기업, 기존 시장 붕괴시키고 독점시장 경계 모호해져 독점규제 쉽지 않아 지금 전 세계의 눈은 ‘백신’으로 향해 있다. 글로벌 제약사 화이자와 모더나의 잇단 백신 개발 소식으로 ‘이코노미스트’는 백신 개발 소식을 다룬 커버 기사에서 “어두운 겨울에 갑자기 희망이 왔다”(Suddenly, in a dark winter, there is hope)고 표현했다. 이런 희망 속에서도 구글, 애플, 아마존, 페이스북 등 실리콘밸리 빅테크 기업들은 현재 ‘백신’보다 독점 또는 반독점이란 단어에 더 민감해한다. 빅테크 기업 직원들은 재택근무 중에 온라인 혁신 통합서비스를 끊임없이 만들어 냈지만, 이런 혁신이 아날로그 시장을 쉽게 붕괴시키고 독점을 유발하는 결과를 낳을 수 있기 때문이다. 지난 17일(현지시간) 발표한 아마존의 ‘아마존 약국(파머시)’ 서비스와 애플의 새 반도체는 빅테크 공룡기업의 시장통합 전략과 독점 유발 그리고 이에 대한 견제장치를 고민하게 된다. 아마존 파머시는 미국 소비자들에게 처방약을 집으로 배달하는 서비스다. 아마존 프라임 고객은 배송비가 무료다. 약국에 가지 않고도 아마존에서 약을 주문하고 집에서 받을 수 있다. 이 발표가 ‘파괴적’이었던 이유는 바로 코로나 팬데믹 상황 때문이다. 미국의 약국 시스템은 복잡하고 불편한 데다 소비자의 불만도 많았다. 코로나 팬데믹으로 대형 약국에 가기 꺼리는 상황을 아마존이 파고든 것이다. T J 파커 아마존 파머시 부사장도 아마존 파머시 발표 자료에서 “사람들이 집에서 쉽고 편안하게 처방약을 받도록 돕고 싶었다”고 말했다. 아마존의 약국 시장 진출은 시장 파괴적 서비스이다. 아마존 디지털 마켓의 파워와 막강한 배송 시스템 때문이다. 아마존의 약국 시장 진출 발표에 미국의 약국체인 CVS의 주가는 8.6% 하락했고 월그린의 지주회사 월그린부츠얼라이언스 주가도 9.6%나 하락했다. 아마존의 ‘아마존 파머시’는 아마존닷컴, 아마존프라임을 ‘약국’까지 확대한 것으로 해석되고 있다. 아마존 입장에서는 소비자 편의를 내세우지만, 아마존의 파워가 넓고 깊어지며 결국 아마존과 경쟁하는 오프라인 회사들은 힘들어지고 스러지게 된다. 이에 앞서 애플도 지난 10일 자체 개발한 칩 ‘M1’을 내장한 노트북 맥북에어와 맥북프로, 소형 데스크톱 맥미니 등 3종의 신제품을 선보였다. M1은 컴퓨터 작동에 필요한 칩을 한데 모은 시스템온칩(SoC)이다. 8코어 중앙처리장치(CPU)와 8코어 그래픽처리장치(GPU), 인공지능(AI) 기능을 수행하는 16코어 뉴럴엔진, D램 등을 합쳤다. M1이 탑재된 뉴 맥북에어는 기존 제품보다 최대 3.5배 빠른 CPU, 5배 빠른 GPU 성능, 최대 9배 빠른 머신러닝 연산을 제공한다.이로써 애플은 하드웨어 기기(아이폰, 맥북, 아이패드)와 운영체제(맥OS, iOS), 콘텐츠(애플 뮤직, 애플TV 등)와 반도체까지 모두 자체적으로 만든 완벽한 수직통합 체계를 만들게 됐다. 애플의 ‘수직통합’은 오랜 비즈니스 전략이다. 애플은 반도체를 자체 설계해 만들고 내장하는 반도체 회사가 됐음에도 반도체 ‘전문’ 회사가 아니기 때문에 이렇게 뛰어난 성능의 칩을 삼성전자나 레노보, 델, 마이크로소프트 등에 판매하지는 않는다. 즉 자사 제품에만 사용해 시장 독점을 강화하는 것이다. 애플은 하드웨어·소프트웨어·서비스·칩까지 통합해 ‘소비자의 편의와 소비자 선택’을 강조하지만, 디지털 기기 시장에서 애플과의 경쟁은 ‘불가능’에 가까워지고 있다. 아마존과 애플 외에도 구글, 페이스북 등이 서비스와 제품을 ‘수직통합’하면서 경쟁력을 키우고 범접할 수 없는 경제적 해자(垓子, Moat·원래 침입방지용으로 성곽을 따라 파놓은 못. 현대에는 경쟁사가 쉽게 넘볼 수 없는 진입장벽을 해자에 비유함)를 구축하고 있다. 이런 수직적 통합과 경쟁 배제라는 빅테크 기업의 접근 방식은 점차 ‘독점’으로 인식되고 각국의 규제를 초래했다. 실제 유럽연합(EU)이 미국 아마존을 자사 플랫폼을 통해 공개되지 않은 소비자 데이터를 수집한 뒤 자체 상품을 내놓는 데 이를 활용했다는 반독점 혐의로 정식 기소했다. 아마존 플랫폼을 사용하는 15만 유럽 기업들에 해를 끼쳤다는 것이다. 이에 앞서 미국 법무부는 구글에 대해 검색·광고 시장에서 독점적 지위를 유지하기 위해 불법을 저질렀다며 반독점 소송을 냈다. 워싱턴포스트에 따르면 미 법무부는 이달 내로 페이스북을 반독점 혐의로 제소할 예정이다. 문제는 이처럼 빅테크 기업의 비즈니스 전략(수직 통합) 및 인수합병(M&A)을 각국 규제기관이 제대로 막지 못할 가능성이 높다는 것이다. 소송에 1~2년씩 걸리지만 ‘독점’의 정의에 대해 이견이 있기 때문이다. 즉 온라인 디지털 기업이 탄생하기도 전에 만들어진 ‘반독점법’을 어떻게 적용하는가의 이슈다. 우선 “회사가 내놓은 제품(서비스)이 시장 경쟁을 방해하고 독점하는가” 하는 점을 판단하려면 시장에 대한 정의(획정)를 내려야 한다. 아마존, 애플, 구글, 페이스북 등 빅테크 회사는 시장의 정의를 최대한 넓혀서 자신들을 ‘큰 전체 시장 중 소수에 불과하다’고 주장한다. 반면 미국, EU를 포함한 각국 정부(법무부 및 검찰, 의회)는 가능한 한 시장을 최대한 좁게 보고 규제하려 한다. 아마존이 대표적 사례다. 아마존이 반독점 소송 시 제출한 자료에 따르면 아마존은 미국 전자상거래(이커머스) 시장의 약 40%를 차지한다. 하지만 전자상거래는 미국 전체 소매 시장(Retail market)의 일부다. 전자상거래는 지난 2019년에 전체 소매 시장의 16%를 차지했고 올해는 코로나 팬데믹으로 20% 이상 늘었다. 코로나 팬데믹으로 “쇼핑을 누가 밖에서 하는가”라고 묻지만 그래 봐야 전체 소매 시장의 20% 수준이다. 그렇다면 아마존의 점유율은 20%일까 40%일까? 시장을 최대한 넓게 보려는 아마존은 점유율이 20%임을 주장한다. 하지만 ‘전자상거래’만 놓고 보려는 미 법무부나 각국 규제기관은 40%를 주장한다. 어느 한쪽의 주장이 아닌 “둘다 맞다”고 봐야 하는 데서 딜레마가 나온다. 아마존은 특히 “전체 소비 시장의 일부일 뿐이며 점유율 40%도 월마트, 코스트코 등 대형 소매 유통 업체 및 쇼피파이, 엣지 등 온라인 업체들과의 치열한 경쟁의 결과로 나온 것이다. 소비자의 선택일 뿐 독점이 아니다”라고 주장한다. 그 시장이 ‘의류, 신발’이 아니라 ‘출판’이라면 이야기가 다르다. 미국 출판 시장에서 아마존 점유율은 50%가 넘고 전자책 판매의 4분의3이 아마존에서 판매된다. 미국의 출판사에 아마존의 전체 시장 점유율이나 전자제품 판매 점유율은 중요하지 않다. ‘도서시장’ 점유율이 중요하다. 아마존은 전체 식료품(그로서리) 및 온라인 식료품 판매에서는 신생업체(아마존은 미 식료품 판매의 1%를 차지함)지만 출판 시장에서는 명백한 독점이다. 애플의 전 세계 스마트폰 판매시장 점유율은 15%이다. 이렇게 보면 독점 사업자는 아닐 것이다. 그러나 현재 ‘사용되는’ 스마트폰의 25%는 아이폰이며 특히 미국은 절반 이상이 아이폰 또는 애플 운영체제 제품을 사용한다. 시장을 더 좁히면 미국 모바일 검색의 60%가 iOS에서 나온다. 구글과 페이스북은 전체 광고 시장(TV, 신문, 라디오, 실외광고 등)에서 차지하는 비중은 적지만 ‘디지털 광고’에서는 양사가 80~90%를 차지한다. 때문에 미 법무부의 구글에 대한 소송과 정치권의 빅테크 기업 규제에 대한 결과의 예측이 쉽지 않으며 이번 소송이 미래 20~30년, 심지어 100년을 좌우할 만한 사건이라는 것을 알게 된다. 미 법무부는 구글이 애플의 iOS에 기본 검색이 되도록 하기 위해 연간 50억~100억 달러를 지불해 경쟁을 배제했다고 한다. 하지만 구글은 이에 대해 “애플이 스마트폰 시장의 우월적 지위를 이용, 비용을 지불하게 했다”고 하면서 빠져나갈 구멍을 만들어 놓고 있다. 빅테크 기업은 모호한 경계를 타고 계속 사업을 빠르게 확장하고 있으며 경쟁사를 조용히 사라지게 하고 있다. 규제 기관들은 ‘시장 획정’에 고심하면서 반독점 소송 승소와 ‘기업 분할’을 시도하고 있다. 소비자들은 어떻게 해야 할까. 이제 ‘이용자 편익’이 당장 눈앞에 놓인 제품, 서비스의 가격뿐만이 아니라 그로 인해 사라지는 기업도 고려해 소비해야 하는 시대가 오고 있다. 기업 간 M&A가 사업과 인력 구조조정만을 의미하는 것은 아니다. 경쟁이 배제되면 장기적으로 가격이 인상될 수 있다. 더 밀크 대표

미국의 GPU 제조사 엔비디아가 영국의 반도체 설계 회사인 ARM을 400억 달러에 인수한다고 발표했습니다. 이는 반도체 기업 간 인수 합병으로 역대 최대 규모일 뿐 아니라 여러 기업의 이해관계가 걸려 있어 세상의 이목을 집중시키고 있습니다. 이를 두고 여러 가지 이야기가 나오고 있는데, 가장 큰 궁금증은 GPU 제조사가 왜 이런 거금을 들여 매출도 크지 않은 회사를 인수하냐는 것입니다. 사실 소프트뱅크가 ARM을 매물로 내놓은 것 자체는 의외가 아닙니다. 오히려 시너지 효과를 거둘 수 있는 사업 영역이 별로 없는데도 320억 달러나 주고 인수했다는 점이 더 의외의 사건이었습니다. 당시 손정의 소프트뱅크 회장은 사물인터넷(IoT)에서 새로운 기회가 있을 것으로 기대했으나 막상 뚜껑을 열어보니 수익이 크게 늘어나지 않았습니다. ARM의 매출은 소프트뱅크 인수 직후인 2017년 18억3100만 달러였는데, 2019년에도 별로 차이가 없는 18억8900만 달러에 불과했으며 올해도 큰 차이가 없을 것으로 예상됩니다. 320억 달러에 인수한 것치곤 초라한 성적인데, 이는 ARM의 사업 구조와 관련이 깊습니다. ARM은 인텔이나 삼성처럼 직접 반도체 생산 시설에서 칩을 제조하지 않는 것은 물론 퀄컴이나 엔비디아처럼 반도체를 직접 설계해서 판매하지도 않습니다. 주 수입원은 ARM 아키텍처에 대한 라이선스입니다. 그런데 이런 시장을 잡으려면 라이선스 비용이 저렴해야 합니다. ARM 기반 칩은 수백억 개가 팔려도 정작 ARM이 손에 쥐는 돈이 20억 달러도 안 되는 데는 그럴 만한 이유가 있는 셈입니다. 회사의 중요성과는 별개로 사실 매출을 크게 끌어올리거나 수익을 높일 수 없는 구조입니다. 따라서 ARM의 설계 기술이 필요하거나 라이선스 사업에서 시너지 효과를 낼 수 있는 기업이 아니라면 굳이 인수할 이유가 없습니다. 따라서 소프트뱅크보다 엔비디아가 ARM에 더 적합한 주인이라고 할 수 있습니다. 몇 가지 시너지 효과가 예상되기 때문입니다.첫 번째 시너지 효과는 ARM의 CPU 라이선스와 엔비디아의 GPU, AI 가속기 라이선스를 통합하는 것입니다. 엔비디아는 공식 보도 자료에서 엔비디아의 AI 및 GPU IP를 ARM의 고객에게 제공할 수 있다(offer ARM’s customers access to NVIDIA’s AI and GPU IP)는 점을 이번 합병의 첫 번째 장점으로 소개했습니다. 이 이야기는 ARM처럼 엔비디아의 GPU 및 AI 가속기 설계 기술을 라이선스하고 수익을 얻겠다는 뜻으로 풀이됩니다. ARM은 2006년 노르웨이의 팔랑스 마이크로시스템스 A/S(Falanx Microsystems A/S)사를 인수해 모바일 GPU 사업에 뛰어들었습니다. 이렇게 해서 만든 초기 말리(Mali) GPU 가운데 말리 400(Mali-400) 시리즈는 상당한 성공을 거뒀습니다. 이 GPU를 탑재한 대표적 AP가 삼성 엑시노스 4210으로 삼성 갤럭시 S2에 탑재되었습니다. 이후 ARM은 삼성전자를 비롯한 여러 고객사에 CPU IP는 물론 말리 GPU IP를 계속 라이선스했습니다. 하지만 지난 몇 년간 말리 GPU의 입지는 좁아지고 있습니다. 퀄컴 스냅드래곤 시리즈에 탑재되는 아드레노(Adreno) GPU나 애플의 모바일 GPU에 밀리고 있기 때문입니다. 사실 말리 시리즈도 계속 성능을 높이긴 했으나 경쟁사의 성능이 더 높아진 것이 문제입니다. 결국 가장 큰 고객사인 삼성도 AMD의 라데온 GPU IP를 도입하기로 하면서 말리 GPU의 입지는 앞으로 더 좁아질 것으로 보입니다. 그런데 이 시장에 엔비디아가 들어오면 모바일 GPU 시장에 적지 않은 파란이 예상됩니다. 사실 엔비디아도 오래전 테그라(Tegra)를 통해 ARM CPU + 엔비디아 GPU를 탑재한 모바일 AP를 내놓았습니다. 그러나 높은 GPU 성능에 초점을 맞추다 보니 통신 및 저전력 기술이 중요한 모바일 시장에서 큰 힘을 쓰지 못하고 결국 스마트폰 및 태블릿 시장에서 사실상 물러나게 됩니다. 결국 테그라는 닌텐도 스위치 같은 휴대용 콘솔 게임기나 자율 주행차, 드론 등 고성능 GPU 및 인공지능 연산이 필요한 분야에 특화된 제품으로 만들었습니다. 하지만 이번 ARM 인수를 통해 지포스 IP를 모바일에 최적화해 다시 출시한다면 시장에서 새로운 입지를 굳힐 수 있습니다. 과거 거의 CPU에 국한된 라이선스 사업을 GPU 및 AI 가속기로 확장해 새로운 수익을 기대할 수 있기 때문입니다. 이 경우 삼성 같은 큰 고객사를 다시 끌어올 수 있는지가 관건이 될 것입니다. 두 번째 시너지 효과는 데이터 센터와 서버 칩에서 나올 수 있습니다. 본래 엔비디아의 가장 큰 수입원은 지포스로 대표되는 게임용 GPU입니다. 하지만 2020년 2분기 실적에서 데이터 센터 부분이 처음으로 게임 부분을 제치고 엔비디아 매출 비중 중 1위를 차지했습니다. 이는 네트워크 전문 기업인 멜라녹스 인수에 의한 효과도 있지만, 데이터 센터에서 엔비디아 GPU 수요가 계속해서 늘어나고 있기 때문입니다. 엔비디아 GPU는 데이터 분석과 AI 연산 분야에서 독보적인 위치를 차지하고 있습니다. 하지만 모든 연산을 GPU로만 할 순 없습니다. 컴퓨터에서는 반드시 CPU가 필요합니다. 엔비디아는 이 부분에서 경쟁사인 인텔, AMD에 밀릴 수밖에 없는 처지입니다. 인텔과 AMD는 자체 서버 프로세서와 GPU를 이용해 3대의 엑사플롭스급 슈퍼컴퓨터 사업을 수주한 상태입니다. 엔비디아 역시 IBM과 손잡고 슈퍼컴퓨터 시장에서 입지를 굳히고 있지만, 자체 서버 CPU가 없어 다소 곤란한 처지입니다. 그런데 ARM은 서버 칩 시장 공략을 위해 고성능 ARM CPU를 개발했습니다. ARM의 네오버스 N1(Neoverse N1) 아키텍처는 아마존의 서버 칩인 그라비톤 2 (Graviton 2)에 사용됐습니다. 그리고 몇몇 제조사들이 ARM 아키텍처 기반 서버 칩을 개발하고 있습니다.엔비디아는 이번 인수 합병을 통해 ARM의 서버 CPU 로드맵을 더 확충하겠다고 발표했습니다. 자체 서버 칩 개발에 대해서는 말을 아꼈지만, 최근 ARM 서버 CPU 개발 붐이 일어나고 있고 엔비디아의 데이터 센터 사업과의 시너지 효과가 큰 만큼 자체 서버 CPU 개발 가능성을 점쳐 볼 수 있습니다. 다만 합병을 통한 시너지 효과를 보기 위해서는 우선 험난한 인수 합병 과정을 마무리해야 합니다. 400억 달러라는 천문학적인 인수 금액 중 절반이 넘는 215억 달러는 엔비디아 주식으로 받기로 했고 실제 현금으로 주기로 한 돈은 120억 달러입니다. (나머지는 주식/현금 옵션 및 직원에게 주는 인센티브) 이 가운데 계약금은 20억 달러로 지금 엔비디아가 감당 가능한 수준이지만, 나머지 현금 100억 달러를 마련하기가 만만치 않을 것입니다. 더 큰 문제는 영국, 미국, 일본, 유럽 연합 등 각국 정부를 설득하는 것입니다. 엔비디아가 ARM 인수 후 독점적 지위를 남용할지 모른다는 의구심이 남아 있어 이 과정이 순조롭게만 진행되지 않을 수도 있습니다. ARM 본사가 있는 영국의 경우 결국 인수 합병 후 미국 쪽으로 회사가 이전되지 않을까 하는 우려도 있습니다. 생산 설비가 아니라 연구 개발 인력이 핵심인 회사이고 같은 영어권 국가로 서로 인적 교류가 활발하다는 점을 생각하면 가능성 있는 이야기입니다. 다만 ARM과 엔비디아 모두 이 가능성은 일축하고 있습니다. 엔비디아와 소프트뱅크 모두 이번 인수 합병을 주도한 사람에 대해서 언급하지 않았지만, 결정적인 역할을 한 사람은 누구나 짐작할 수 있습니다. 바로 엔비디아의 창업자이자 CEO인 젠슨 황입니다. 다만 그가 끊임없이 새로운 영역에 도전하는 공격적인 스타일의 CEO라고는 해도 400억 달러의 인수 합병 비용은 회사의 명운을 건 것과 다를 바 없는 큰 도박입니다. 과연 이 도박이 성공할지 궁금합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

미국 엔비디아가 영국 반도체 설계 회사 ARM을 인수하고 중국 화웨이에 반도체 공급을 끊는 미국 제재가 발효되면서 글로벌 반도체 시장이 전환점을 맞고 있다. 굵직한 대외변수로 ‘악재´와 ‘기회´를 동시에 직면한 삼성전자, SK하이닉스 등 국내 기업들은 커지는 불확실성 속에서 거래 승인 요청, 대체 수요처 발굴 등 모든 경우의 수를 따져보며 돌파구 찾기에 나섰다. 일본 소프트뱅크그룹은 영국에 본사를 둔 자회사 ARM을 400억 달러(약 47조 4000억원)에 엔비디아로 매각한다고 14일 밝혔다. 반도체 업계 인수합병 가운데 역대 최대 규모다. PC 그래픽처리장치(GPU)의 최강자인 엔비디아와 스마트폰의 두뇌인 모바일 애플리케이션프로세서(AP) 시장 최강자인 ARM이 합병하면 강력한 시너지가 발생한다. GPU에 중앙처리장치(CPU)까지 아우르는 포트폴리오를 갖추며 인공지능(AI), 자율주행 등 4차 산업혁명의 강자로 떠오를 전망이다. 이에 경쟁사들은 파장을 예의주시하고 있다. 엔비디아와 경쟁관계인 삼성전자나 퀄컴, 애플 등에서는 기술 유출 우려로 ARM 설계를 쓰기 껄끄러울 수 있다. 엔비디아가 ARM의 설계 기술 사용료를 인상하거나 독점 사용할 거란 우려도 나온다. 이에 더해 삼성전자와 SK하이닉스는 당장 15일부터 미국 기술과 장비를 사용한 반도체는 미국 승인 없이 중국 화웨이에 공급하지 못하게 하는 미국의 제재가 발효되면서 화웨이에 반도체 공급을 못 하게 됐다. 디스플레이를 구동하는 칩도 제재 대상에 들어가며 삼성디스플레이와 LG디스플레이도 화웨이에 대한 패널 공급을 멈춘다. 세계에서 세 번째로 반도체를 많이 사는(지난해 구매액 208억 달러) ‘큰손´ 화웨이의 수주 물량을 잃게 되면서 국내 기업들의 실적 타격이 한동안 불가피하다. 화웨이는 삼성전자의 5대 고객사로 지난해 회사 매출에서 차지하는 비중이 3.2%(7조 3000억원)였다. SK하이닉스의 지난해 매출에서 화웨이의 비중은 11.4%(3조원)에 이른다. 삼성전자와 SK하이닉스, 삼성디스플레이는 미국 정부에 수출 승인을 요청한 상태이나 업계에서는 승인 가능성이 낮을 것으로 본다. 반도체 분야에서는 단기간은 매출 악화가 예상되지만 장기적으로는 영향이 제한적이라는 전망이 나온다. 박재근(한양대 융합전자공학부 교수) 반도체디스플레이기술학회장은 “화웨이가 최근 제재 막판까지 반도체를 사 모으면서 국내 반도체 기업들의 3분기 실적이 올라갈 것”이라며 “화웨이가 6개월~1년가량 쌓아 둔 반도체 재고를 소진하고 난 뒤에도 미중 무역 갈등 지속으로 스마트폰을 팔지 못한다 해도 수요는 사라지지 않고, 특히 화웨이가 수출을 많이 하는 유럽, 인도, 동남아시아 시장에서 타 제조사 제품으로 수요가 대체되면서 장기적으로 메모리 반도체 쪽 영향은 크지 않을 것”이라고 말했다. 삼성전자는 화웨이 부진에 따른 기회 요인도 있다는 낙관론도 제기된다. 스마트폰, 통신장비 시장에서 화웨이의 점유율을 가져오며 반사이익을 누릴 수 있다는 시각이다. 박강호 대신증권 연구원은 “화웨이 이슈가 장기화하면서 화웨이는 5G 시장으로의 전환 과정에서 글로벌 점유율 하락이 예상된다”며 “삼성전자는 선진 시장에서는 프리미엄 제품, 신흥 시장에서는 중저가폰인 갤럭시A 시리즈 중심으로 판매가 늘며 스마트폰 부문의 실적 호조가 내년까지 이어질 것으로 예상된다”고 내다봤다. 증권가에서는 삼성전자가 올 3분기 7분기 만에 영업이익 10조원대 벽을 뚫으며 ‘깜짝 실적´을 낼 거란 관측이 이어지고 있다. 유진투자증권은 미국의 제재로 8월 이후 화웨이의 긴급 주문이 증가하면서 3분기 반도체에서 영업이익 5조원을 기록하고 소비자가전(CE) 부문에서 TV 출하량 증가 등으로 역대 최고치 영업이익을 경신할 것(1조 2000억원)으로 추산했다. 화웨이 제재, 인도·중국 간 분쟁 등으로 3분기 삼성전자 IT·모바일(IM)부문 영업이익이 2016년 2분기 이후 최고치(4조 2000억원)를 찍을 거란 전망(대신증권)도 나온다. 이런 기대감이 반영되며 이날 삼성전자 주가는 전 거래일보다 2.37% 오른 6만 400원에 장을 마쳤다. 종가가 6만원대를 회복한 것은 지난 2월 20일 이후 7개월 만이다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

14일 미국 엔비디아가 영국 반도체 설계 회사 ARM을 인수하고 15일부터는 중국 화웨이에 반도체 공급을 끊는 미국 제재가 발효되면서 글로벌 반도체 시장이 큰 전환점을 맞게 됐다. 반도체를 둘러싼 미중간 패권전쟁도 더 요동치게 됐다. 미국은 자국의 그래픽처리장치(GPU) 기업인 엔비디아가 전 세계 스마트폰에 들어가는 반도체 설계의 90% 이상을 공급하는 ARM을 품으면서 반도체 시장에서의 영향력을 더 확대하게 됐다. 중국은 미국의 제재로 대표 기업 화웨이의 손발이 묶이고 파운드리(반도체 위탁생산) 기업 SMIC까지 제재 리스트에 포함될 수 있어 ‘반도체 굴기‘(2025년까지 반도체 자급률을 70%로 끌어올린다는 목표)에 총체적 위기를 맞았다. 굵직한 대외변수로 ‘악재’와 ‘기회‘에 동시에 직면하게 된 삼성전자, SK하이닉스 등 국내 기업들은 커지는 불확실성 속에서 거래 승인 요청, 대체 수요처 발굴 등 모든 경우의 수를 따져보며 돌파구 찾기에 나섰다. 이날 일본 소프트뱅크그룹은 영국에 본사를 둔 자회사 ARM을 400억달러(47조 4000억원)에 엔비디아로 매각한다고 밝혔다. 반도체 업계 인수합병 가운데 역대 최대 규모다. 이번 합병이 성사되면 엔비디아는 GPU에 중앙처리장치(CPU)까지 아우르는 포트폴리오를 갖추며 인공지능(AI), 자율주행 등 4차 산업혁명의 강자로 떠오를 전망이다. 이에 경쟁사들은 파장을 예의주시하고 있다. 엔비디아와 경쟁관계인 삼성전자나 퀄컴, 애플 등에서는 기술 유출 우려로 ARM 설계를 쓰기 껄끄러울 수 있다. 엔비디아가 ARM의 설계 기술 사용료를 인상하거나 독점 사용할 거란 우려도 나온다. 삼성전자와 SK하이닉스는 당장 15일부터 미국 기술과 장비를 사용한 반도체는 미국 승인 없이 중국 화웨이에 공급하지 못하게 하는 미국의 제재가 발효되면서 화웨이에 반도체 공급을 못 하게 됐다. 디스플레이를 구동하는 칩도 제재 대상에 들어가며 삼성디스플레이와 LG디스플레이도 화웨이에 대한 패널 공급을 멈춘다. 세계에서 세 번째로 반도체를 많이 사는(지난해 구매액 208억 달러) ‘큰손’ 화웨이의 수주 물량을 잃게 되면서 국내 기업들의 실적 타격이 한동안 불가피해졌다. 화웨이는 삼성전자의 5대 고객사로 지난해 회사 매출에서 차지하는 비중이 3.2%(7조 3000억원)였다. SK하이닉스의 지난해 매출에서 화웨이의 비중은 11.4%(3조원)에 이른다. 삼성전자와 SK하이닉스, 삼성디스플레이는 미국 정부에 수출 승인을 요청한 상태이나 업계에서는 승인 가능성이 낮을 것으로 본다. 반도체 분야에서는 단기간은 매출 악화가 예상되지만 장기적으로는 영향이 제한적이라는 전망이 나온다. 박재근(한양대 융합전자공학부 교수) 반도체디스플레이기술학회장은 “화웨이가 최근 제재 막판까지 반도체를 사 모으면서 국내 반도체 기업들의 3분기 실적이 올라갈 것”이라며 “화웨이가 6개월~1년가량 쌓아 둔 반도체 재고를 소진하고 난 뒤에도 미중 무역 갈등 지속으로 스마트폰을 팔지 못한다 해도 수요는 사라지지 않고, 특히 화웨이가 수출을 많이 하는 유럽, 인도, 동남아시아 시장에서 타 제조사 제품으로 수요가 대체되면서 장기적으로 메모리 반도체 쪽 영향은 크지 않을 것”이라고 말했다. 삼성전자는 화웨이 부진에 따른 기회 요인도 있다는 낙관론도 제기된다. 스마트폰, 통신장비 시장에서 화웨이의 점유율을 가져오며 반사이익을 누릴 수 있다는 시각이다. 박강호 대신증권 연구원은 “화웨이 이슈가 장기화하면서 화웨이는 5G 시장으로의 전환 과정에서 글로벌 점유율 하락이 예상된다”며 “삼성전자는 선진 시장에서는 프리미엄 제품, 신흥 시장에서는 중저가폰인 갤럭시A 시리즈 중심으로 판매가 늘며 스마트폰 부문의 실적 호조가 내년까지 이어질 것으로 예상된다”고 내다봤다. 증권가에서는 삼성전자가 올 3분기 7분기 만에 영업이익 10조원대 벽을 뚫으며 ‘깜짝 실적‘을 낼 거란 관측이 이어지고 있다. 유진투자증권은 미국의 제재로 8월 이후 화웨이의 긴급 주문이 증가하면서 3분기 반도체에서 영업이익 5조원을 기록하고 소비자가전(CE) 부문에서 TV 출하량 증가 등으로 역대 최고치 영업이익을 경신할 것(1조 2000억원)으로 추산했다. 화웨이 제재, 인도·중국 간 분쟁 등으로 3분기 삼성전자 IT·모바일(IM)부문 영업이익이 2016년 2분기 이후 최고치(4조 2000억원)를 찍을 거란 전망(대신증권)도 나온다. 이런 기대감이 반영되며 이날 삼성전자 주가는 전 거래일보다 2.37% 오른 6만 400원에 장을 마쳤다. 종가가 6만원대를 회복한 것은 지난 2월 20일 이후 7개월 만이다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

일반 대중에게 지포스라는 게임용 그래픽 카드로 가장 잘 알려진 엔비디아는 사실 오래 전부터 게임 이외의 영역으로 외도를 해왔습니다. 이미 20년 전에 초기 지포스 GPU를 이용한 전문가용 그래픽 카드인 쿼드로를 내놨고 GPU를 고성능 연산용으로 사용하는 테슬라를 출시해 슈퍼컴퓨터 영역까지 진출했습니다. 그러나 더 중대한 변화는 GPU가 인공지능 연산용으로 사용되면서 발생했습니다. 엔비디아 GPU가 딥러닝 등 인공지능 연산에 핵심 기기로 사용되면서 수요가 폭발한 것입니다. 최근 발표된 엔비디아의 2분기 실적(FY2021 Q2, 엔비디아의 회계연도는 실제 달력과 11개월 차이로 2020년 5-7월 사이 실적)에서는 회사 설립 후 최초로 게이밍 부분 매출이 데이터 센터 부분에 1위 자리를 내줬습니다. 지포스 GPU를 판매하는 게이밍 부분 매출도 전년 동기 대비 26% 증가한 16억5400만 달러를 기록했지만, 데이터 센터 부분 매출은 무려 167% 증가한 17억5200만 달러를 기록해 전체 매출 38억6600만 달러에서 45.3%를 차지했습니다. 사실 데이터 센터 매출의 폭증은 지난 4월에 인수한 네트워크 전문 기업인 멜라녹스(Mellanox Technologies) 덕분이기도 합니다. 데이터 센터 매출의 30%, 전체 매출의 14%는 멜라녹스 기여분입니다. 하지만 매출이 50%가 아니라 167% 증가한 것은 그만큼 데이터 센터에서 엔비디아 GPU 수요가 크게 늘었기 때문입니다. 예를 들어 최근 마이크로소프트는 애저 클라우드 서비스에 엔비디아의 최신 AI 가속 GPU인 암페어 A100(사진)을 도입했습니다. 애저 사용자는 별도의 서버와 GPU 없이 ND A100 v4 VM 가상 머신 시리즈를 통해 수백 개의 가상 머신과 수천 개의 엔비디아 GPU를 이용해 인공지능 관련 업무와 연구를 진행할 수 있습니다. 구글 클라우드는 애저보다 더 빨리 A100 GPU를 채택한 A2 VM을 선보였고 아마존의 AWS 역시 조만간 A100을 이용한 서비스를 공개할 예정입니다. 엔비디아 GPU를 이용한 인공지능 클라우드 서비스가 경쟁적으로 보급되고 있는 셈입니다. 엔비디아의 데이터 센터 부분 매출이 폭발적으로 증가한 것 역시 당연한 결과입니다. 이렇게 엔비디아 GPU가 인공지능 서비스에서 핵심적인 장치가 되면서 엔비디아의 주가는 과열이 우려될 정도로 급등하고 있습니다. 심지어 시가 총액이 반도체 업계 1위인 인텔을 넘어선 것은 물론 최근에는 삼성전자까지 넘어섰습니다. 매출과 영업이익 모두 인텔이나 삼성전자보다 한참 아래라는 점을 생각하면 과도한 부분이 있지만, 그만큼 회사의 성장성에 대한 시장의 기대가 큰 것입니다. 인공지능 관련 수요가 앞으로 계속 늘어날 수밖에 없다는 점을 생각하면 성장성에 대한 기대가 큰 것도 당연합니다. 그런데 급등한 주가와 데이터센터 중심으로의 환골탈태보다 최근 더 화제가 된 소식은 ARM 인수를 염두에 두고 있다는 것입니다. ARM은 매출이나 영업이익은 크지 않지만, 이 회사에서 라이선스를 준 회사가 워낙 많고 스마트폰부터 서버까지 쓰이는 분야가 워낙 많아 그 파급효과가 적지 않습니다. 엔비디아가 탐내는 것은 작고 에너지 효율적인 ARM의 프로세서 설계 기술로 ARM의 라이선스를 받아 자체 프로세서를 제조하는 수준에서 벗어나 아예 칩 설계 자체를 함께 할 의도로 풀이됩니다. 만약 성사된다면 엔비디아의 데이터 센터 집중 전략에 더 가속도가 붙을 것으로 예상됩니다. 다만 이미 멜라녹스 인수를 위해 70억 달러의 거금을 지출한 엔비디아가 이보다 훨씬 비싼 ARM을 인수 자금을 마련할 수 있을지 의문이라는 의견도 존재합니다. 소프트뱅크는 2016년 ARM을 320억 달러에 인수했는데, 이보다 훨씬 높은 가격에 다시 팔 예정이기 때문입니다. 인수 합병을 위해서는 양사의 합의뿐 아니라 일본 및 영국 정부의 승인을 얻어야 한다는 점 역시 변수입니다. 하지만 ARM 인수와 상관없이 엔비디아는 데이터 센터와 AI로 방향성을 잡은 상태이고 설령 인수에 실패해도 이 분야에서 기술적 우위를 당분간 유지할 것으로 예상됩니다. 최대 변수는 자체 GPU를 개발하는 인텔과 오랜 경쟁자인 AMD의 도전인데, 엔비디아가 게임용 GPU는 물론 인공지능 GPU 분야에서 상당히 독보적인 경쟁력을 지니고 있어 당장에는 큰 위협이 되기 어렵다는 의견이 지배적입니다. 여러 가지 변수가 있지만, 엔비디아의 질주는 당분간 계속될 것으로 보입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

AI 데이터 등 활용 “초고가 메모리 선점”삼성전자가 풀HD 화질(5GB)의 영화를 1초당 82편씩 전송할 수 있는 초고속 메모리 반도체를 세계 최초로 시장에 내놨다. 삼성전자는 4일 슈퍼컴퓨터와 인공지능(AI) 기반 데이터 분석에 활용할 수 있는 초고속 D램인 ‘플래시 볼트’를 출시한다고 밝혔다. 이번 제품은 16기가바이트(GB) 용량의 3세대 고대역폭 메모리(HBM2E) D램이다. 2세대 제품(초당 영화 61편 전송 가능 수준)보다 속도는 1.3배, 용량은 2.0배 향상됐다. 현존하는 D램 패키지 중에 데이터 처리 속도가 가장 빠르다. 2017년 12월에 2세대 제품을 양산한 지 2년여 만에 세계 최초로 3세대 제품 양산에 돌입했다. SK하이닉스도 지난해 8월 3세대 제품을 개발했다고 밝혔지만 아직 양산에 돌입하지는 않았다. 이번에 출시한 HBM2E는 HBM D램의 최신 규격이다. HBM은 칩 상단과 하단에 미세한 전자이동 통로를 만든 뒤 D램 칩을 쌓아 수직으로 연결한 제품을 뜻한다. 칩을 관통해 전극으로 연결하는 방식이어서 금선(와이어)을 통해 외부에서 묶는 것보다 칩 간에 신호를 빠르게 주고받는다. 특히 삼성전자는 16기가비트(Gb) D램에 5600개 이상의 미세한 구멍을 뚫고 총 4만개가 넘는 ‘실리콘 관통 전극’(TSV) 접합볼로 8개 칩을 수직 연결한 ‘초고집적 TSV 기술’을 이 제품에 적용해 속도가 빨라지게 했다. ‘신호전송 최적화 회로 설계’ 덕에 총 1024개의 데이터 전달 통로에서 초당 3.2Gb의 속도로 410GB의 데이터를 처리할 수 있다. 삼성전자는 이번 제품을 통해 차세대 초고가 메모리 시장을 선점하겠다는 계획을 지녔다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

9일 과학기술정보통신부 장관 후보자로 지명된 최기영 서울대학교 전기·정보공학부 교수는 인공지능(AI) 및 반도체 설계 분야 전문가로 정평이 나있다. 당초 유영민 현 장관의 유임이 관측되기도 했지만 일본의 수출 규제로 인해 특히 국내 반도체 산업 내 소재·부품 개발이 시급한 상황에서 최 후보자가 전격 발탁된 것이라는 분석이 나온다. 서울대 전자공학과 출신인 최 후보자는 카이스트에서 전기 및 전자공학 석사학위를, 미국 스탠퍼드대에서 전기공학 박사학위를 받았다. 1991년부터 서울대 교수로 있으면서 저전력 반도체 시스템을 연구해왔다. 특히 전문 분야는 컴퓨터이용설계, 마이크로프로세서 구조 등으로 알려져 있다. 특히 최 후보자는 삼성전자 종합기술원이 지난 2017년 2월 서울대, 카이스트, 포항공대 등과 함께 차세대 AI반도체를 만들기 위해 설립한 ‘뉴럴프로세싱연구센터’(NPRC) 센터장도 맡고 있다. NPRC는 사람의 뇌를 닮은 AI반도체인 뉴로모픽 칩 개발에 나선 상태다. 최 후보자는 또 올해 출벌함 과기부의 ‘지능형반도체 포럼’에도 참석하는 등 반도체 분야에서 왕성한 활동량을 보이고 있다. 최무영 서울대 물리·천문학부 교수가 동생이고 도올 김용옥 선생의 부인인 최영애 전 연세대 중어중문학과 교수가 최 후보자의 누나다. 반도체 소재에 대한 국산화가 이슈로 떠오른 만큼 업계에서는 최 후보자가 연구개발(R&D) 지원 방안을 내놓을 것으로 기대하고 있다. 세종 조용철 기자 cyc0305@seoul.co.kr

LG전자가 소프트웨어 개발자들이 한 자리에 모여 기술과 경험을 공유하는 자리를 마련했다. LG전자는 25일 서울 양재동 서초R&D캠퍼스에서 ‘소프트웨어 개발자의 날 2019’를 개최했다고 26일 밝혔다. 행사에는 LG전자 소프트웨어 개발자 700여명이 참석했다. 행사에는 로봇, 인공지능(AI), 웹OS를 비롯해 코딩 전문가의 코딩기법 등을 발표하는 12개의 세션이 진행됐다. 특히 CTO(최고기술책임자) 부문 소속 개발자가 지난 5월 공개한 자체 개발 AI칩을 이용해 AI 소프트웨어를 개발하는 방법 발표가 주목 받았다. 행사에서는 개발자들이 특정 주제에 얽매이지 않고 소프트웨어를 만드는 해커톤이 개최됐다. 개발자들은 주어진 시간 내 업무 효율성을 높이는 소프트웨어 등을 개발했고, LG전자 개발자 전용 온라인 게시판에도 공유했다.‘이그나이트 LG’ 세션에서는 온 가족의 인생을 바꾼 미국여행기, 나만의 재테크 방법, 파트너와 협업하는 방법 등의 주제를 발표하며 개발자들이 자신의 경험과 노하우를 공유하는 시간을 가졌다. LG전자 CTO 박일평 사장은 “융복합 기술이 발전하기 위해서는 개발자들 간 원활한 교류가 필수적”이라면서 “개발자들이 자유롭게 소통할 수 있는 환경을 만들기 위한 다양한 시도를 이어갈 것”이라고 강조했다. LG전자는 소프트웨어 개발 역량을 높이기 위해 AI 전문가, 소프트웨어 보안 전문가, 소프트웨어 설계 전문가인 소프트웨어 아키텍트, 코딩 능력이 탁월한 코딩전문가 등의 사내 인증제도를 갖추고 있다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 ‘3진법 반도체’의 상용화 가능성을 확인하는 연구를 세계 최초로 성공했다. 김경록 UNIST 전기전자컴퓨터공학부 교수팀은 초절전·고성능·소형화의 장점이 있는 ‘3진법 금속-산화막-반도체’를 대면적 웨이퍼(실리콘 기판)에 구현했다고 17일 밝혔다. 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 진행된 이번 연구 결과는 15일(현지시간) 영국의 세계적인 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 게재됐다. 김 교수팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리한다. 다뤄야 할 정보의 양이 줄어 계산 속도가 빠르며 그에 따라서 소비전력도 줄어든다. 동시에 반도체 칩 소형화에도 강점을 보이고 있다. 4차 산업혁명 핵심인 인공지능(AI), 자율주행, 사물인터넷, 바이오칩, 로봇 등의 기술발전에 파급 효과가 클 것으로 기대된다. 김 교수는 “이번 연구는 기존 2진법 반도체 소자 공정 기술을 활용해 초절전 3진법 반도체 소자와 집적회로 기술을 구현했을 뿐 아니라 대면적으로 제작돼 3진법 반도체 상용화 가능성까지 보여 줬다”면서 “메모리와 시스템 반도체의 공정·소자·설계 전 분야에 걸쳐 미래 반도체 패러다임 변화를 선도할 것”이라고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 초절전·고성능·소형화 등 장점을 가진 ‘3진법 반도체’의 상용화 가능성을 확인하는 연구를 세계 최초로 성공했다. 김경록 전기전자컴퓨터공학부 교수팀은 ‘3진법 금속-산화막-반도체’를 대면적 웨이퍼(실리콘 기판)에 구현했다고 17일 밝혔다. 그동안 반도체 업계는 인공지능(AI), 자율주행, 사물인터넷 등 대규모 정보를 빠르게 처리하는 고성능 반도체를 만들려고 반도체 소자 크기를 줄여 집적도를 높여 왔다. 또 현재 2진법 기반 반도체에서 정보 처리에 드는 시간과 성능을 높일수록 증가하는 소비전력 등을 줄이는 문제도 고민해 왔다. 이에 따라 3진법 반도체가 주목받고 있다. 김 교수팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리한다. 처리해야 할 정보의 양이 줄어 계산 속도가 빠르고, 그에 따라 소비전력도 적다. 반도체 칩 소형화에도 강점이 있다. 가령 숫자 128을 표현하려면 2진법에서는 8개 비트(bit·2진법 단위)가 필요하지만, 3진법으로는 5개 트리트(trit·3진법 단위)만 있으면 저장할 수 있다. 현재 반도체 소자의 크기를 줄이고 집적도를 높여 급격히 증가하는 정보를 효과적으로 처리하려면, 소자의 소형화로 인해 누설전류가 커지면서 소비전력도 증가한다. 연구진은 반도체 소자에서 정보를 처리하는 상태를 구현하는 것에 누설전류를 활용하는 방법으로 이 문제를 해결했다. 누설전류의 양에 따라 정보를 3진법으로 처리하도록 고안한 것이다. 김 교수는 “이번 연구는 기존 2진법 반도체 소자 공정 기술을 활용해 초절전 3진법 반도체 소자와 집적회로 기술을 구현했을 뿐 아니라 대면적으로 제작돼 3진법 반도체 상용화 가능성까지 보여줬다는 것에 의미가 있다”며 “메모리와 시스템 반도체의 공정·소자·설계 전 분야에 걸쳐 미래 반도체 패러다임 변화를 선도할 것”이라고 밝혔다. 그는 “앞으로 4차 산업혁명 핵심인 AI, 자율주행, 사물인터넷, 바이오칩, 로봇 등의 기술발전에 파급 효과가 클 것으로 기대된다”고 덧붙였다. 이 연구는 삼성전자가 추진하는 삼성미래기술육성사업 지원을 받아 진행됐다. 연구 결과는 지난 15일 전자 소자 분야 학술지 네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)에 발표됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

STX가 싱가포르 소재 QRF 솔루션 Pte Ltd(QRF)사와 공동으로 갭라한 FPGA(프로그래머블 반도체) 기반 멀티알고리즘 채굴용 장비를 미국 M사 및 호주 F사에 공급하는 계약을 13일 체결했다고 14일 밝혔다. 총 1700만달러(200억원) 규모 계약이 성사됐다. STX가 공급 계약한 장비는 기존의 ASIC 알고리즘을 적용해 비트코인만 채굴이 가능한 장비와 다르게 프로그래밍을 자유자재로 할 수 있는 FPGA 반도체칩을 기반으로 개발된 것이다. 암호화폐의 시장 가격 변동에 따라 알고리즘 변환 적용이 가능, 다양한 암호화폐 채굴이 가능하다고 STX는 설명했다. FPGA 기술은 최근 삼성전자가 130조원을 투자해 본격적인 개발에 착수한 시스템 반도체의 중요 기술로 인공지능(AI), 기계학습, 금융 모델링 등 복합적인 알고리즘을 실행하는데 필요한 핵심기술이다. STX는 지난해 말 싱가포르 소재 QRF사와 기술개발·글로벌 판매에 대한 업무협약을 체결하고 ASIC 기반 크립토 마이닝 장비인 ‘HANMINER’를 개발한 바 있다. QRF사는 인텔 등 유수의 시스템 반도체 설계 엔지니어링 회사 출신 기술진을 보유한 시스템 반도체 기반 기술 전문업체로 말레이시아 페낭에 연구개발(R&D)센터를 두고 있다. STX 관계자는 “장비를 구매한 미국 M사의 경우 미국 월가에서 크립토 펀드로 성공한 금융전문기업이며 M사가 STX-QRF 마이닝 장비를 구매하게 된 계기는 해당장비 성능의 세계적인 우수성을 높게 평가했기 때문”이라고 전했다. 또한 F사 대표는 이번에 구매한 STX-QRF 마이닝 장비를 북유럽에 배치하고 마이닝을 시작할 계획이라고 밝혔다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

연구개발 73조·생산시설 60조원 투자 설계 업체들에 인터페이스 IP 등 지원 불량 분석 툴·소프트웨어 등 나눠 ‘상생’ 소량제품 생산·디자인하우스와 협력 “향후 화성캠퍼스 신규 EUV 라인 활용한 생산량 증대·신규 라인 투자도 지속 추진” 삼성 관련 반도체 클러스터 구체화 주목 업계들 “매출액 기준 현실성 있다” 진단 2030년까지 시스템(비메모리) 반도체 연구개발·생산시설 확충에 133조원을 투자하는 내용을 담아 ‘반도체 비전 2030’을 24일 발표하며 삼성전자는 명확한 목표를 제시했다. D램·낸드플래시 같은 메모리 반도체뿐 아니라 시스템 반도체 분야에서도 2030년까지 글로벌 1위를 달성하는 것이다. 가능할까. 반도체 업계에선 셈을 어떻게 하느냐에 따라 현실성 있는 목표라고 진단했다. “비메모리 반도체 산업은 팹리스(반도체 설계)와 파운드리(위탁생산)로 구분된다. 삼성전자는 팹리스와 파운드리를 모두 한다. 팹리스·파운드리 양쪽을 더한 매출액 기준으로 삼성전자가 1위에 오르지 못할 이유가 없다”는 것이 안기현 한국반도체산업협회 상무의 설명이다. 팹리스로부터 설계 도면을 받아 반도체를 위탁생산하는 파운드리는 삼성전자의 비메모리 시장 석권 여정 초반의 디딤돌이 돼 줄 것으로 기대된다. 지난해 글로벌 파운드리 시장은 70조원 규모로, 대만의 TSMC가 1인자이지만 삼성전자가 치열하게 기술경쟁을 하는 중이다. 트렌드포스는 올 1분기 파운드리 시장 점유율을 TSMC 48.1%, 삼성전자 19.1%, 글로벌파운드리 8.4%, UMC 7.2%, SMIC 4.5% 순으로 집계했다. 삼성전자의 점유율이 여전히 TSMC의 절반에도 미치지 못하고 있지만, 몇 년 전까지 50% 이상을 넘었던 TSMC의 점유율 벽을 삼성전자가 공략하는 중이다. 특히 삼성전자는 7~5나노 미세공정 기술에서 빠른 속도로 성과를 내 왔다. 과거에는 팹리스와 파운드리 사업을 함께 하는 것이 비메모리 반도체 시장에서 삼성전자의 약점이 될 것이란 짐작이 있었다. 애플이 아이폰에 탑재하는 비메모리 반도체인 AP(스마트폰의 CPU) 생산을 경쟁 스마트폰 기업인 삼성전자에 선뜻 맡기긴 쉽지 않다고 보는 시각에서였다. 하지만 실제로 애플은 삼성의 반도체, 삼성의 OLED(올레드·유기발광다이오드) 디스플레이 등 부품을 채택해 왔는데 이는 독보적 기술력을 보유하는 한 파운드리가 반드시 팹리스의 ‘을’(乙)이 되지 않는다는 것을 방증한다. 비메모리 반도체가 실제 기기 안에서 고장 없이 순조롭게 가동되려면 설계역량뿐 아니라 구현능력, 즉 파운드리 기술력이 중요하기 때문이다. 삼성전자는 2017년 파운드리사업부를 설계사업(LSI 사업부)과 분리해 사업 전문성을 강화하고, 지난해부터 화성사업장에 극자외선(EUV) 라인을 건설하는 등 파운드리 사업 경쟁력 강화에 의지를 보여 왔다. 이날 발표 중 팹리스 육성 비전은 특히 삼성전자의 체질 변화 가능성을 점치게 한다. ▲국내 팹리스 업체 지원 ▲중소 팹리스에 삼성전자 개발 인터페이스IP(지적재산권), 아날로그IP, 시큐리티IP 호혜적 지원 ▲삼성전자가 개발한 설계/불량 분석 툴과 소프트웨어 지원 ▲반도체 위탁생산 물량 기준 완화로 국내 중소 팹리스 업체의 소량제품 생산 지원 ▲디자인하우스(설계 서비스 기업)와의 외주협력 확대 등 상생 생태계 조성에 대한 구상이 담겨 있기 때문이다. 비메모리 반도체 산업이 문재인 정부가 꼽은 육성 산업과 일치하는 가운데 현 정부의 상생 기조를 적극 반영해 전략을 세운 삼성전자의 정치적 고려가 엿보이는 대목이지만, 비메모리 반도체 산업의 특성상 필연적인 선택으로도 평가된다. 업계 표준 제품을 빨리 대량생산해 가격 경쟁력을 갖춰서 잘 파는 기업이 시장 점유율을 늘리는 메모리 반도체 시장과 다르게 제품, 기기별로 특화된 칩을 생산해 내는 비메모리 반도체 시장은 다품종 소량생산 체제로 운영된다. 비메모리 반도체의 ‘비’(非) 자체가 저장 자치인 메모리 반도체를 뺀 모든 반도체를 의미하고, 그만큼 반도체의 종류가 다양한 것이다. 스마트폰, 5G, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 자동차부품, 그래픽처리장치(GPU), 전력 부품, 이미지 센서 등 다양한 기술 분야마다 적합한 비메모리 반도체가 있고 브랜드와 제품 별로도 탑재되는 반도체가 다르다. 따라서 다품종 반도체 설계부터 양산까지 다수 기업이 제휴하고 경쟁할 수 있는 생태계 조성이 비메모리 반도체 산업 성장의 필수 요소로 꼽힌다. ‘반도체 비전 2030’은 고용, 지역개발 측면에서도 직간접적인 효과를 낼 것으로 점쳐진다. 삼성전자는 이날 “향후 화성캠퍼스 신규 EUV 라인을 활용해 생산량을 증대하고, 국내 신규 라인 투자도 지속 추진할 계획”이라고 밝혔는데, 신규 라인을 기존 캠퍼스 부지에 증설할지 새로운 부지를 물색할지 등에 대해선 미정이라며 여지를 남겼다. 수도권 공장총량 규제 완화로 SK하이닉스 주도의 용인 반도체 특화 클러스터 조성이 확실시된 가운데 삼성 관련 반도체 클러스터 구상도 구체화될지 주목된다. 삼성전자가 밝힌 “1만 5000명 직접고용, 42만명 간접고용 유발”의 영향력도 관심을 모은다. 삼성전자 관계자는 “시스템 반도체 연구개발(R&D) 및 제조 전문인력을 포함해 1만 5000명”이라면서 “R&D 인력은 석·박사 전문인력으로 구성될 가능성이 높고, 제조 인력 역시 숙련이 요구된다”고 설명했다. 메모리 반도체 육성 시절 고졸 생산직원이 대규모 고용됐던 것과 다른 형태의 인력 수급이 진행될 것이란 뜻이다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

삼성전자가 폴더블폰 ‘갤럭시 폴드’에 들어갈 12GB(기가바이트) 모바일 D램 양산에 들어간다고 14일 밝혔다. 12GB ‘LPDDR(저전력 더블데이터레이트) 4X’ 모바일 D램은 2세대 10나노급 16Gb(기가비트) 칩을 6개 탑재한 제품으로 기존 8GB 모바일 D램보다 용량을 1.5배 늘린 역대 최대 용량이다. 이는 일반적인 울트라 슬림형 노트북PC 1대에 탑재된 8GB D램 모듈보다 더 큰 용량으로 폴더블폰 등 화면이 2배 이상 넓은 초고해상도 스마트폰에서 다양한 애플리케이션을 원활하게 사용할 수 있게 한다. 삼성전자 관계자는 “최근 모바일 업체들이 차세대 스마트폰에 5개 이상의 카메라 모듈과 대형·멀티 디스플레이, 인공지능(AI) 프로세서, 5G 통신서비스 등을 적용하고 있다”면서 “이런 고사양 모바일 기기에서 시스템 성능을 향상시킬 수 있다”고 밝혔다. 아울러 현재 모바일 기기에 사용되는 가장 빠른 속도인 초당 34.1GB의 속도로 데이터를 읽고 쓸 수 있으며, 패키지 두께도 1.1㎜에 불과해 모바일 기기를 더 슬림하게 설계할 수 있게 한다고 회사 측은 설명했다. 특히 12GB 대용량을 1개의 패키지로 구현해 소비전력 효율을 높이고 배터리 탑재 면적도 키울 수 있다고 덧붙였다. 삼성전자는 이달 12GB 모바일 D램 양산을 시작으로 올 하반기에는 8GB 이상 고용량 모바일 D램 라인업의 공급 물량을 3배 이상으로 확대해 프리미엄 메모리 수요 증가에 대응할 계획이다. 메모리사업부 전세원 부사장은 “12GB 모바일 D램을 본격 양산해 차세대 플래그십 스마트폰에 필요한 모든 메모리 라인업을 글로벌 업계에서 유일하게 공급하게 됐다”면서 “고객의 D램 수요 증가에 맞춰 평택 라인의 생산 비중을 확대할 것”이라고 말했다. 이은주 기자 erin@seoul.co.kr

화무십일홍, 권불십년… 지금 잘나가도 세상에는 영원한 권력도 강자도 없다는 진리를 일깨워주는 단어들입니다. 하지만 영원하지는 않아도 오랜 세월 시장에서 강자의 위치를 지켜온 기업은 있습니다. CPU 업계에서는 인텔이 그런 기업입니다. 1980년대에 시장 지배적인 위치로 올라온 이후 수많은 경쟁자를 물리치고 데스크톱, 노트북은 물론 서버 시장까지 세력을 확장해 무너지지 않을 것 같은 ‘제국’을 건설한 기업이 인텔입니다. 하지만 그런 인텔도 안팎으로 위기라는 이야기가 나오고 있습니다. 인텔의 미세 공정이 14nm에서 몇 년째 움직이지 않는 사이 경쟁사들은 이미 7nm 공정 양산에 들어갔고 가장 직접적인 경쟁자인 AMD는 젠(Zen) 아키텍처에서 인텔 CPU를 많이 따라잡아 큰 위협이 되고 있습니다. 이 위협은 내년에 7nm 미세 공정과 차세대 젠 아키텍처로 무장한 CPU가 등장하면 더 커질 것입니다. 이런 위협에 대응할 인텔의 혁신이 시급하다는 것은 누구보다 인텔 스스로가 가장 잘 알고 있습니다. 그리고 인텔은 인텔 아키텍처 데이 2018 (Intel Architecture Day 2018)을 통해 구체적으로 어떻게 혁신을 이뤄낼 것인지를 보여줬습니다. 비록 사람들이 궁금해하는 모든 내용을 속 시원하게 밝히진 않았지만, 많은 궁금증을 풀어줄 내용이 공개됐습니다. 가장 중요한 발표는 역시 차세대 CPU 아키텍처에 관한 것입니다. 현재 사용되는 인텔 CPU는 대부분 몇 년 전 나온 스카이레이크 기반입니다. 더 오래전으로 가면 2011년에 나온 샌디브릿지를 조금씩 개선한 버전이라고 할 수 있습니다. 아무리 뛰어난 아키텍처라도 이제는 변경해야 할 시점이 온 것입니다. 인텔이 몇 년 전부터 새로운 아키텍처를 개발하고 있다는 이야기는 있어왔고 AMD에서 젠 아키텍처를 설계한 짐 켈러를 영입했기 때문에 2020년까지는 새로운 아키텍처가 나올 것이라는 예측이 지배적이었습니다. 그러나 짐 켈러는 예상보다 빠른 2019년에 서니 코브 (Sunny Cove)라는 새 아키텍처 기반 CPU가 나올 것이라고 확답했습니다. 서니 코브는 스카이레이크에 비해 더 크고 복잡한 구조를 지녀 한 번에 더 많은 연산을 할 수 있으며 새로운 명령어를 지원합니다. 따라서 같은 클럭의 기존 CPU 대비 싱글 쓰레드 성능이 향상될 것으로 보입니다. 다만 이렇게 되면 CPU가 커지기 때문에 같은 미세 공정에서는 전력 소모가 증가하고 클럭이 제한될 가능성이 있습니다. 하지만 서니 코브는 10nm 공정 기반으로 등장해 이런 문제를 극복하고 성능을 크게 높일 것으로 기대됩니다. 최근 인텔은 7nm EUV 리소그래피 공정을 개발하고 있다고 말했는데, 이로 인해 10nm 공정은 건너뛰거나 주력으로 사용하지 않을 것이라는 예상도 있었습니다. 하지만 이날 아키텍처 데이에서는 10nm CPU를 보게 될 것이라고 확답했습니다. 인텔은 서니 코브에 이어 2020년에는 서니 코브를 개선한 윌로우 코브(Willow Cove)를 선보이고 다시 2021년에는 골든 코브(Golden Cove)를 내놓을 예정입니다. 윌로우 코브에서는 캐쉬를 다시 디자인하고 보안 성능을 높이며 골든 코브에서는 AI나 5G 등 신기술에도 대응한다는 계획입니다. 다만 구체적인 공정 및 코어 숫자, 작동 클럭 등 여러 가지 세부 사항에 대해서는 말을 아꼈습니다. 아직은 개발 중인 상태로 확정되지 않은 부분들이 많기 때문일 것입니다. 몇 년째 발전이 멈춘 인텔의 GPU 부분 역시 대폭 물갈이를 할 예정입니다. 2019년 서니 코브와 함께 나올 Gen 11 (11세대) 내장 그래픽은 테라플롭스급 연산 능력을 지녀 기존의 내장 그래픽 대비 큰 폭의 성능 향상을 보여줄 것으로 기대됩니다. 하지만 더 흥미로운 사실은 인텔이 독립 그래픽 카드 제품을 준비 중이라는 것입니다. Xe로 명명된 이 GPU가 등장하는 것은 2020년으로 현재 엔비디아가 인텔만큼 시장을 독점한 GPU 시장에 파란을 일으킬 수 있을지 주목됩니다. 이밖에도 인텔은 3차원 적층 방식의 칩 패키징 방식인 FOVEROS 기술과 차세대 아톰 프로세서에 대해서도 언급했습니다. 서로 다른 공정에서 만든 칩이라도 3차원적으로 쌓아 하나의 프로세서로 만들 수 있으며 메모리처럼 완전 다른 종류의 반도체도 통합할 수 있다는 것이 인텔의 설명입니다. 역시 2019년에 첫 제품이 나올 예정입니다. 구체적인 제원과 성능에 대해서는 출시 시점이 가까워질수록 많은 내용이 공개될 것입니다. 이 차세대 아키텍처에 인텔의 운명이 걸린 만큼 총력을 다해 개발을 진행할 것은 분명합니다. 2019년에는 개선된 젠 아키텍처와 7nm 공정으로 무장한 AMD와 와신상담 새 아키텍처를 개발한 인텔의 진검 승부가 예상됩니다. 그리고 그 결과로 일반 소비자용에서 서버용까지 x86 CPU의 성능이 전반적으로 향상될 것으로 기대됩니다. 당연히 그 혜택은 소비자와 IT 산업 전체가 누리게 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com