[이슈] “특정기능에 특화된 칩이 반도체 시장에 새로운 물결을 만들어

  • 2018-08-30
  • 전동엽 기자, imdy@elec4.co.kr

멘토 라인스 회장, 비 메모리 반도체 업계 성장 낙관

멘토가 최신 솔루션과 IC 설계 및 패키징 분야의 이슈를 공유하는 ‘Mentor Forum 2018’을 개최했다.

30일 잠실 롯데호텔에서 열린 이번 행사에서는 멘토의 솔루션이 전시를 통해 공유됐다. 뿐만 아니라 4개의 세션에서 각 분야의 엔지니어들이 연사로 올라와 업계 현안을 토의하는 기술 세션도 진행됐다.

이번 포럼에는 월든 C 라인스 회장이 참석해 ‘반도체 디자인 산업 가속화 방향’에 대해 기조발표했다. 라인스 회장은 디자인 방법의 변화로 대기업뿐만 아니라 소규모 기업도 반도체 칩 설계가 가능해지고 있다고 말했다. 반도체 업계에 도메인 특화 칩이라는 새로운 물결이 일고 있다며 AI 등 도메인 특화 아키텍처 제품의 개발이 증가해 반도체 설계 산업이 지속 성장할 것으로 예상했다.



라인스 회장은 먼저 반도체 시장의 동향을 분석했다. 2017년부터 2018년 상반기에 반도체 시장이 크게 성장했다. 2017년에는 성장률 22%를 기록했다. 반도체 기업의 M&A도 크게 감소했으며 R&D투자는 9.8% 증가하여 비교적 큰 상승폭을 보였다.

특히 벤처 캐피탈들의 반도체 업체에 대한 투자가 2017년부터 크게 증가하고 있다. 2013년부터 2016년 4년 동안 연간 4억 달러 수준이었던 투자 규모가 2017년부터 10억 달러로 확대됐고 금년도 상반기에는 18억 달러의 투자가 이루어졌다.

그는 반도체 시장이 성장하고 있는 주요 원인으로 글로벌 기업들이 직접 칩을 설계하기 시작했다는 점과 중국의 막대한 자금 투입을 꼽았다. 구글, 페이스북, 아마존과 같은 글로벌 대기업들이 자체적으로 칩을 설계하기 시작했다. IoT, 자체서버성능 향상 등 다양한 분야의 칩을 설계하고 있다. 또한 자동차 업계에서도 맞춤형 집적회로 제작에 나서고 있다. 테슬라는 자율자동차 성능 개선을 위해 자체 칩 설계팀을 구성했다.

2014년에 중국정부가 200억 달러 규모의 펀드를 조성했다. 이 돈은 사모펀드를 통해 기업에 투자되었고 1000억 달러 규모의 펀드를 지방 정부가 지원하여 반도체 산업에 투자하고 있다. 이 펀드이 대부분은 제조 쪽에 투자됐다. 올해 중국정부는 다시 470억 달러를 칩 설계 분야에 투자하기로 결정했다.

막대한 자본의 투입으로 인해 중국에 있는 반도체 설계전문 기업은 2012년에 약 500여개가 있었으나 현재는 1400여개로 증가했다. 또한 2006년에는 100~500명 규모의 반도체 회사가 22.1% 정도였으나 2015년에는 그 비율이 43.3%로 증가했다. 또 중국 설계업체들은 과거 파워 디바이스, 아날로그 디바이스 개발에 주력했으나 이제는 비디오압축, AI 등 첨단 디바이스로 옮겨가고 있다. 

월든 C 라인스 멘토 회장

그는 “특정기능에 특화된 도메인 특화 칩이 반도체 시장에 새로운 물결을 만들고 있다”며 반도체 설계 산업이 더욱 성장할 가능성이 있음을 시사했다.

스타트업 회사에 대한 초기 펀딩의 추세를 살펴보면, 2017년 3/4분기부터 투자가 증가하기 시작했다. 주로 AI와 머신러닝 개발 분야에서 펀딩이 이루어지고 있다. 스타트업 기업들은 다양한 분야에서 칩 설계를 하고 있다. 비전/얼굴인식 분야가 가장 많았고, 데이터센터/클라우드 AI 분야가 그다음으로 많았다. 자율주행 분야에서도 많은 스타트업 기업들이 칩 설계를 하고 있다.

라인스 회장은 “얼마전까지만 하더라도 소규모 업체들은 칩 설계가 힘들었다. 비용이 많이 들고, 시간이 많이 들기 때문이다. 그러나 디자인 방법에 변화가 오면서 도메인 특화 프로세스 개발이 가능해졌다”며 생산성 향상에 대한 부분도 언급했다.

그의 말에 따르면 특화 프로세서는 고대역폭 이동통신, 비디오압축, 이미지 프로세싱과 같은 분야에 집중되고 있다. 또한 혁신 제품 개발을 위해서는 빠른 타임 투 마켓을 위한 지원, 후기 테스트 이후 쉬운 변경, 검증/디버깅 등 검증에 소요되는 시간과 비용을 단축시켜줘야 한다. 

HLS(High-Level Synthesis)를 통해 제품 개발에 소요되는 시간을 75% 단축할 수 있다. 칩디자이너들은 HLS를 사용하여 성능이 가장 좋은 설계를 선택할 수 있다. 

반도체 시장의 '곰퍼츠의 곡선' 

엔디비아의 경우를 보면 HLS를 사용하여 생산성을 50% 향상시켰고, 검증 비용을 80% 절감했다. 또한 기존에는 칩 개발에 3개월 동안 1,000개의 CPU가 필요했다. 반면 HLS를 사용한 경우에는 2주 동안 14개의 CPU만이 필요했다. 

라인스 회장은 '곰퍼츠의 곡선'을 통해 반도체 시장이 현재 어느 정도의 위치이며 어느 시기까지 성장할지를 예측했다. 그는 1990년을 곡선의 시작으로 보고 현재의 시장은 아주 초기상태라고 전했다. 2038년에는 성장률이 정점에 이를 것이며 이후부터는 성장률이 조금씩 감소할 것이라고 내다봤다. 
 
그는 마지막으로 “최근 반도체 산업의 매출액이 괄목할만한 성장세를 보였다. 이런 성장세가 2019년 초까지 진행 될 것이다. 그러나 메모리 반도체 분야의 성장세는 둔화될 것이고, 비 메모리 시장은 성장세 이어갈 것”이라고 예상했다.
 

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