#반도체 | 생글생글

디지털 이코노미
실리콘 조각이 글로벌 경제 패권 결정짓는다

디지털 전환의 모든 분야는 반도체에 빚지고 있다. 컴퓨터, 인터넷, 저장장치, 클라우드, 사물인터넷 등 오늘날 디지털 전환의 기반이 되는 모든 장치 안에는 반도체가 들어 있다. 새로운 스마트폰을 구입할 때 소비자가 지불하는 비용 중 가장 큰 부품이 반도체다. 배터리, 블루투스, 와이파이, 오디오, 카메라 등의 조작이 모두 반도체로 인해 가능해진다.국가 경쟁력을 좌지우지언젠가부터 반도체는 어디에나 존재하는 당연한 부품으로 생각한다. 하지만 반도체는 현대 시스템의 많은 부문에 영향을 미치는 매우 중요한 존재다. 국가 경쟁력이 컴퓨터의 힘에 따라 좌우되어 온 점도 그중 하나다. 우리나라를 비롯한 일본, 중국 등은 21세기 접어들어 반도체 혹은 반도체로 만든 전자 제품의 교역으로 크게 성장할 수 있었다. 아시아 국가는 반도체를 찍어 내고 휴대폰과 컴퓨터를 조립하며 성장했다. 컴퓨터는 근본적으로 수백만 개의 1과 0으로 작동하는 기계다. 스마트폰 위에 보이는 아이콘과 버튼은 물론 이메일과 사진, 유튜브 동영상 모두 디지털 코드로 구성되며, 그 코드는 0과 1로 구성되어 있다. 물론 0과 1이 실제로 존재하는 것은 아니다. 이는 전류의 흐름을 의미할 뿐이다. 수십억 개의 트랜지스터가 이러한 전류를 처리한다. 트랜지스터란 0과 1을 처리하고 기억하고 켜고 끌 수 있는 아주 작은 스위치다. 켜지면 1이라는 신호를, 꺼지면 0이라는 신호를 생산한다. 이런 트랜지스터가 실리콘으로 된 작은 조각 위에 수백만 개 혹은 수십억 개가 모인 물건을 반도체라고 한다.미·중 패권 전쟁의 핵심반도체는 국제 권력관계에도 영향을 미친다. 사람들은 ‘실리콘밸리’라는 이름을 들으면 구글, 아마
커버스토리
총성없는 반도체 전쟁 클러스터 전략 성공하려면

정부가 세계 최대 반도체 클러스터를 조성하기로 했습니다. 클러스터는 특정 산업의 여러 기업과 관련 기관을 한데 모음으로써 이들이 흩어져 있을 때보다 더 활발하게 교류하고 협력해 더 좋은 성과를 내도록 하는 일종의 거대 산업단지입니다.정부는 경기 용인시에 710만㎡ 규모의 반도체 클러스터를 조성하기로 했는데요. 삼성전자가 2042년까지 20년간 총 300조원을 투자해 이곳에 파운드리 공장 5개를 지을 예정입니다. 파운드리는 반도체 설계전문기업인 팹리스가 주문하는 대로 반도체를 생산해주는 공정을 말합니다. 이를 반도체 수탁생산이라고 합니다. 현재 파운드리 세계 1위 기업은 대만 TSMC입니다. 이번 계획으로 파운드리 세계 2위인 삼성전자는 TSMC를 따라잡겠다는 목표입니다.2018년부터 이어지고 있는 미국과 중국의 무역분쟁에다 코로나19까지 거치면서 세계적으로 반도체 부족 현상이 심각해졌습니다. 그래서 시장 원리에 따라 각국이 분업체계를 갖춰 반도체를 생산하고 유통하던 ‘글로벌 반도체 공급망’이 바뀌고 있습니다.이제 주요 국가는 경제를 넘어 국가 안보 차원에서 반도체의 패권을 차지하려 합니다. 이런 상황에서 우리 정부와 삼성전자가 세계 최대 반도체 클러스터 조성이라는 야심찬 계획을 발표한 것입니다.글로벌 반도체 공급망이 어떻게 변화해왔는지 알아봅시다. 다른 나라들의 반도체 클러스터 사례에서 우리의 이번 계획이 성공하기 위해 필요한 조건도 생각해봅시다.경제성을 기준으로 작동하던 반도체 공급망…미국과 중국의 무역분쟁으로 재편되고 있어요오늘날 우리가 사용하는 수많은 전자제품은 1947년 미국 벨 연구소에서 발명된 트랜지스터 덕분입
숫자로 읽는 세상
"하루가 급해, 1만개 만들어줘" 반도체 칩 '긴급 주문' 쏟아진다

챗GPT 열풍으로 그래픽처리장치(GPU) 등 인공지능(AI)반도체 수요가 급증하면서 파운드리(반도체 수탁생산) 업체에 긴급 주문이 쏟아지고 있다. 전반적인 파운드리 불황 기류에도 AI반도체를 주로 생산하는 5㎚(나노미터·1㎚=10억분의 1m) 이하 최첨단 공정의 매출은 증가할 것으로 전망된다. TSMC, 삼성전자 등 업계 상위권 업체는 고성능 칩 생산능력 확대, 중장기 경쟁력 강화를 위해 적극적인 설비 투자에 나설 계획이다.TSMC 1월 실적 시장 예상 웃돌아외신과 반도체업계에 따르면 TSMC의 지난 1월 매출은 2001억대만달러(약 8조4042억원)다. 전월 대비 4%, 전년 동월 대비 16% 증가한 수치다. 실적이 감소세로 돌아설 것으로 본 시장의 전망과 다른 결과다.GPU, CPU(중앙처리장치) 같은 고성능 컴퓨팅용 칩의 위탁생산 요청이 꾸준한 영향으로 분석된다. 미국의 팹리스(반도체 설계전문 업체) 엔비디아가 지난해 하반기 신형 GPU인 ‘H100’ 1만 개 이상을 생산해달라고 TSMC에 주문한 게 대표적인 사례로 꼽힌다. 이 물량은 모두 챗GPT 개발·운영사인 오픈AI에 납품된 것으로 알려졌다.올 들어 챗GPT 열풍이 세계로 확산하면서 최근 TSMC에 GPU에 대한 ‘긴급 주문’이 쏟아지고 있는 것으로 전해졌다. 오픈AI 같은 업체들이 서비스 강화를 위해 GPU 추가 납품을 요청한 영향이다. 도현우 NH투자증권 연구원은 “엔비디아, AMD 등 고객사들이 머신러닝 연산용 수요에 대응하기 위해 GPU 등의 주문량을 늘리면서 TSMC의 1월 실적이 증가했다”고 설명했다.삼성전자 파운드리사업부에도 AI 반도체 전문 기업들의 주문이 들어오고 있다. 최근 데이터센터용 AI반도체 ‘아톰’을 선보인 리벨리온은 삼성전자의 5
강홍민 기자의 직업의 세계
기술과 영업 모두 통달한 직업 반도체 FAE

텍사스 인스트루먼트 허정혁 필드 애플리케이션 엔지니어(FAE)기술적 지식과 세일즈 마인드를 두루 갖춘 인재는 많은 기업이 바라는 인재상이다. 두 가지 역량이 서로 시너지를 발휘할 수 있기 때문이다. 두 가지는 한꺼번에 갖추기 쉽지 않은 역량이기도 하다. 두 마리 토끼를 모두 잡은 직업이 주목받고 있다. 바로 필드 애플리케이션 엔지니어(FAE·Field Application Engineer)다. FAE는 새로운 기술의 탄생과 진보로 정보기술(IT) 기업에 없어서는 안 될 직업으로 자리잡았다. 아날로그와 임베디드 프로세싱 칩을 설계 및 제조·유통하는 글로벌 반도체 기업 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments·TI)에서 FAE로 10년 간 근무 중인 허정혁 차장을 만나봤다.▶FAE는 어떤 일을 하는 직업인가요.“반도체를 사용해 제품을 만드는 고객사를 대상으로 우리 제품을 소개하고, 잘 활용할 수 있도록 기술 지원을 하는 역할입니다. 냉장고나 세탁기, 자동차 등을 만드는 기업이 구상하는 기능을 저희 제품으로 구현할 수 있는지 제안하고, 실제 저희 제품을 사용할 때 가이드를 하거나 칩(반도체)을 좀 더 잘 활용할 수 있게 안내하는 일을 하죠.”▶삼성전자 SK하이닉스 등 국내 기업은 물론 외국에도 반도체를 개발·생산하는 기업이 많은데요. 각 기업이 만드는 반도체가 제각각 다른가요.“반도체는 일반적으로 알려진 것보다 종류와 기능, 사용처가 다양합니다. TI는 아날로그 반도체를 주력으로 생산하죠. 전기차에도 메모리 반도체, 아날로그 반도체 등 수많은 반도체가 들어가는데, 각각의 반도체마다 쓰임새가 다릅니다.”"고객사에 제품 설명하고 활용법 알려주는 역할"▶최근 반도체기

숫자로 읽는 세상
삼성전자, 초격차 기술로 TSMC에 '선전포고'

삼성전자가 2027년 1.4나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 파운드리(반도체 수탁생산) 공정을 도입한다. ‘초격차’ 기술로 고객사를 늘려 선두 주자인 TSMC를 따라잡는다는 전략이다.최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 3일(현지시간) 미국 새너제이 시그니아호텔에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼’에서 “2025년 2㎚, 2027년에 1.4㎚ 공정을 도입하겠다”고 밝혔다. 1.4㎚ 공정 도입 시기를 밝힌 것은 삼성전자가 처음이다.파운드리 선두 주자 TSMC는 지난 5월 1.4㎚ 공정 개발을 공식화했지만 구체적인 일정을 공개하지는 않았다. 반도체업계에서는 양산 시점을 2027~2028년으로 예상하고 있다. 삼성전자는 2㎚를 비롯해 1.4㎚까지 구체적인 개발 로드맵을 발표하며 TSMC보다 한 발짝 앞서 나갔다.삼성전자는 스마트폰용 반도체 중심 매출 구조에서 벗어나기 위해 하이퍼포먼스컴퓨팅(HPC)·차량용 반도체 등 분야 매출 비중을 50% 이상으로 끌어올릴 계획이다.이와 함께 공장을 먼저 짓고 고객을 받는 ‘셸 퍼스트’ 전략을 도입해 2027년까지 생산능력을 현재의 세 배로 확대한다. 그동안 고객사가 주문한 뒤 그 수요에 맞춰서 라인을 운영했지만 앞으로는 라인을 먼저 구축한 뒤 고객을 받겠다는 의미다.삼성전자 반도체 사업을 이끄는 경계현 DS부문장(사장)은 지난달 기자간담회에서 “파운드리는 호텔업”이라며 “생산 방식을 바꿔 ‘호텔방’을 만들어놓고 사업하겠다는 것”이라고 설명했다.삼성전자는 지금까지 고객사의 주문을 먼저 받고 나서 설비투자를 단행했다. 투자 리스크가 크기 때문이다. 파운드리 공장 한 기에 30조원 이상이 들어간다. TSMC에 기술력과
숫자로 읽는 세상
반도체학과 정원 늘려…10년간 15만명 키운다

정부가 ‘반도체 초격차’를 이끌 인재 15만 명을 10년간 양성하겠다는 계획을 내놨다. 윤석열 대통령이 취임 직후 “반도체는 국가안보 자산이자 우리 산업의 핵심”이라며 “인재 양성에 정부 역량을 집중하라”고 강조한 데 따른 것이다.박순애 부총리 겸 교육부 장관은 19일 ‘반도체 관련 인재 양성 방안’을 기획재정부 과학기술정보통신부 산업통상자원부 고용노동부 등 관계부처 합동으로 발표했다. 교육부는 이들 부처와 전문기관이 참여하는 첨단산업 인재 양성 특별팀을 꾸려 인력 양성을 위한 정책 과제를 발굴해왔다.이번 방안에 따르면 정부는 2031년까지 10년간 반도체 인재를 15만 명 양성할 계획이다. 이 중 4만5000명은 기존 반도체 관련 학과에서 배출하는 인원에 추가로 정원을 확대해 양성한다. 나머지 10만5000명은 다른 학과 학생들을 대상으로 반도체 융합 과정을 이수하도록 유도하고, 계약학과 정원 확대 등을 통해 확보한다는 계획이다. 교육부는 반도체학과 정원을 △일반대학(학부) 2000명 △대학원 1102명 △전문대학 1000명 △직업계고 1600명 등 총 5700명 늘리기로 했다.대학들은 학과 구조조정을 통해 반도체 관련 학과 정원을 늘릴 수 있고, 다른 학과 정원은 그대로 두고 반도체학과를 신설하거나 증원해도 된다. 박 장관은 “수도권과 비수도권 구분 없이 인재 양성에 대한 역량과 의지가 있는 곳을 정해 정원을 늘릴 계획”이라고 밝혔다.교육부의 사전 수요조사에 따르면 수도권 대학 14곳이 1266명, 비수도권 대학 13곳이 611명을 증원할 의향이 있다고 밝혔다. 수요 조사에 따라 증원이 이뤄지게 된다면 사실상 수도권 대학과 지방국립대 위주로 정원이
과학과 놀자
충전하기 불편한 전기차, 태양광으로 달리게 할수 없을까

요즘 길을 다니다 보면 파란색 번호판을 단 전기차를 심심치 않게 볼 수 있다. 전기차는 내연기관을 사용하는 차에 비해 적은 환경 오염과 소음, 저렴한 충전 요금 등 다양한 장점이 있다. 브레이크와 타이어 관련 부품 말고는 거의 손댈 것이 없다는 것도 장점이다. 환경 오염을 막기 위해 전기차 구매 시 정부로부터 지원금을 받을 수 있으며, 고속도로 통행료도 50% 할인받을 수 있다. 이 외에 차량 내부가 넓고 주행 성능이 좋다는 장점은 덤으로 딸려온다.그런데 2021년 미국 인터넷 금융매체 마켓인사이더 연구에 따르면 전기차 소유자 5명 중 1명은 다시 내연차로 전환했다. 왜 그럴까. 전기차 충전의 번거로움 때문이라고 한다. 전기차의 주행거리는 보통 500㎞ 정도지만, 차량을 이용할 때 에어컨이나 난방 등도 이용하다 보니 실주행 거리는 짧아진다. 배터리 성능이 떨어지는 겨울철에는 주행거리가 더 줄어든다. 충전 인프라가 부족하고 충전에 오랜 시간이 걸리는 것도 불편 요인이다.이에 따라 자동차업계에서는 태양전지가 큰 이슈가 되고 있다. 자동차 지붕에 태양광 패널을 넣어 전기차 충전의 단점을 극복하고자 하는 것이다. 이를 솔라 루프(태양광 패널 지붕)라고 부른다.솔라 루프 상용화는 2009년 도요타 프리우스에 장착하며 시작됐다. 현대도 2019년 쏘나타 하이브리드에 솔라 루프를 장착해 하루평균 3.6㎞를 더 달릴 수 있도록 했다. 최근 인기 있는 아이오닉 5에도 솔라 루프 옵션을 넣었다. 테슬라는 2016년 11월 17일 부채가 많은 솔라시티를 인수해 태양광산업 관련 첫 제품으로 솔라 루프를 출시했다.태양전지는 무엇으로 만들어졌으며 어떤 원리로 작동되는 걸까. 태양전지는 반도체로 만들어
숫자로 읽는 세상
삼성, 5년 450조 투자…'제2 반도체 신화' 쓴다

삼성 계열사들은 2026년까지 5년간 반도체와 바이오, 차세대 통신 등에 450조원을 투자한다고 지난 24일 밝혔다. 이 중 360조원을 국내에 투자해 8만 개의 일자리를 창출할 계획이다. ‘역동적 혁신성장을 위한 삼성의 미래 준비’란 슬로건을 내걸었다.삼성이 향후 5년간 450조원의 초대형 투자를 결정한 데는 반도체 시장에서의 ‘초격차 리더십’을 확보하고 바이오·6세대(6G) 이동통신 등 신성장동력을 발굴하겠다는 의지가 반영됐다는 분석이다. 삼성의 캐시카우인 반도체 부문에서 경쟁사들의 추격이 거세지고 있는 반면 차세대 먹거리 부문의 성장은 여전히 반도체에 비해 더디기 때문이다.삼성전자는 독보적 1위인 메모리 반도체 시장에서는 2~3위 업체와의 격차를 확대한다는 전략이다. 이를 위해 극자외선(EUV) 노광장비 활용을 확대할 계획이다. EUV 장비는 반도체 미세공정에 반드시 필요하다. 삼성전자는 세계 유일의 EUV 장비 생산업체인 네덜란드 ASML을 통해 향후 5년간 쓸 장비를 확보한 것으로 알려졌다. EUV 장비는 한 대에 2000억~3000억원가량 할 정도로 고가인 데다 한 해 생산량이 40대 안팎으로 제한돼 있어 돈이 있어도 미리 확보하지 못하면 갖출 수 없다. 삼성전자 관계자는 “삼성전자의 14㎚(나노미터·1㎚=10억분의 1m) D램은 마이크론의 10㎚급 4세대 D램보다 선폭이 짧아 앞선 기술력으로 인정받는다”며 “시장 점유율을 현재의 약 44%에서 더 끌어올릴 계획”이라고 말했다.반도체 설계 부문인 팹리스에서는 고성능 저전력 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 등에 투자를 집중할 방침이다. AP 중에서도 갤럭시 시리즈 전용 AP 개발에 최근 착수한 것으로 알려졌다.

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