AI/IoT 등의 요구 수준 확대로 성장가도 예상  

 

 

 

 

불과 1년 만에 10년 치에 해당하는 디지털화가 모든 산업 전반에 걸쳐 일어났다. 이는 반도체 산업의 혁신에 힘입은 것이다. 클라우드의 사용에 있어서 극적인 성장이 이루어져 어디에서나 작업할 수 있게 되었으며 원격의료 분야도 급격히 성장했다. 온라인 협업 툴의 사용률은 무려 4,000%나 증가했다. 이러한 인상적인 추세에도 불구하고 반도체 산업의 대대적인 활성화는 이제 막 시작되었을 뿐이라고 여겨지고 있다. 새로이 부상하고 있는 컴퓨팅 및 통신 인프라는 사물인터넷(IoT)이 오랫동안 기대되던 가치를 제공하기 시작함에 따라 인공지능과 같은 신기술과 함께 업계의 경쟁판도를 무서운 속도로 재편하고 있다. 무역전쟁에 대한 우려가 있는 것은 사실이지만, 반도체 시장이 다시 한번 극적인 성장가도에 들어섰음은 의심의 여지가 없다. 

 

 

 

전자 분야에서 반도체의 매출 추세를 살펴보면, 1950년대 중반부터 전반적인 전자제품에서 반도체 분야의 수치는 약 16%로서 상당히 일정한 수준을 유지했다. 하지만 전반적으로 더욱 뛰어난 기능을 갖춘 새로운 스마트 시스템의 출시가 늘어남에 따라 2026년경에는 전자제품의 25%가 반도체를 통해 실현되는 추세로 가고 있다. 이 같은 증가 추세는 전자산업계에게 진정한 기회이다. 

또한 반도체가 시스템 업체에 있어서 얼마나 중요한 지도 알 수 있다. 시스템 업체가 IC 설계 기업까지 겸하는 경우가 늘어나고 있다는 점에서 확인할 수 있다. 이러한 추세가 처음 시작된 것은 스마트폰과 같은 분야로서, 애플, 구글을 비롯한 주요 기업들이 독자적인 설계에 나서는 추세다. 통신 및 자동차 관련 기업들도 반도체 소비자가 아닌 설계자가 되고 있다.

 

 

시스템 기업이 파운드리의 매출에서 차지하는 비율이 10년 전에는 크지 않았지만, 이제는 그 비율이 내년경에 21.3% 정도로 예상될 만큼 증가했다. 이는 거의 27%에 달하는 연평균성장률로서 다른 두 분야보다 상당히 높은 수치다. 이러한 추세 중 상당부분은 애플의 아이폰과 같은 분야에서 확연히 드러났으며, 갈수록 더 보편화 되고 있다. 이는 시스템 업체들이 아키텍처에 대한 통제력을 보다 강화하고, 자신들의 전반적인 애플리케이션 스택에서 고객에게 보다 나은 경험을 제공할 수 있는 역량을 갖추려 하고 있기 때문이다.

시스템 업체가 IC 설계에 직접 나서는 추세로부터 분명하게 드러나는 4가지 동향이 있다(그림 1 참조). 

▶ 센서 : 실제 세상을 디지털화하여 컴퓨팅 인프라로 가져옴으로써 새로운 유형의 애플리케이션을 내놓을 수 있도록 돕는다. 

▶ 엣지 컴퓨팅 : 갈수록 더 많은 디바이스를 보다 작은 공간에 통합하고 머신 러닝과 AI 같은 기술을 그 칩 안에 탑재할 수 있게 되면서 엣지에서 더 많은 컴퓨팅을 보다 효과적으로 수행할 수 있게 되었다. 

▶ 5G : 5G는 기존의 인프라 및 무선통신 분야에서 향후 수년간 약 18%의 성장률을 보일 것으로 예상되는 강력한 성장 기회다. 또한 5G가 소비자나 자동차, 산업 등의 IoT 분야에 적용되는 추세가 한층 더 큰 기회를 가져오는 견인차가 될 것이다.  

▶ 데이터센터 : 데이터센터 자체에서도 상당한 성장기회가 나타나고 있음을 알 수 있다. 현재 컴퓨팅 및 데이터센터의 주요 아키텍처 소스가 되기 위해 치열한 경쟁이 빈번히 일어나고 있다. 또한 코로나로 인해 가상화 업무 환경으로 전환하는 추세로 인해, 향후 5~6년간 이 대규모 시장의 연평균성장률(CAGR)은 11%에 이를 것으로 예측되며, 2020년대 말에 이르기까지 수년간 14%로 상승할 것이라 전망된다. 

 

 

그림 2에서는 AI 기술이 반도체 시장에 미치는 영향을 보여주고 있다. 그림 2에 따르면, 2030년경에 반도체 시장 규모가 1조 달러에 이를 것으로 예상되며. 시장의 절반가량을 AI 기능을 갖춘 칩이 차지하게 된다. 대표적인 예가 휴대폰용 애플리케이션 프로세서 같은 제품으로서, 이들은 안면 인식과 같은 기능을 수행하는 AI 엔진을 탑재하고 있다. 

 

 

그림 3에서는 설계 활동 면에서 각국에 어떤 일이 일어나고 있는지를 보여주고 있다. 지난 10년간을 살펴보면, 전 세계 EDA 산업의 매출 규모는 약 9%의 연평균성장률을 보여왔다. 글로벌 연평균성장률을 넘는 지역으로는 중국, 한국, 인도, 대만 등이 있다. 중국이 18% 성장을 거듭하고 있으며, 그 뒤를 한국과 인도가 12%의 성장률을 보이고 있다. 이는 한국의 설계 활동이 점점 더 증가하고 있음을 나타내는 것으로 향후 산업 발전을 위한 좋은 토대를 제공하고 있다. 

 

 

 

EDA는 설계 및 제조 테스트에 도움을 줄 뿐만 아니라 칩의 수명 주기 전반에 있어서 매우 중요한 부분이 되고 있다. 더 나아가 전자산업 분야뿐만 아니라 세계경제 측면에서도 갈수록 더 중대한 자리를 차지하고 있다. 시장 규모가 갈수록 커지면서 시장의 투자 및 새로운 설계 활동이 고무되는 추세다. 조셉 사위키(Joseph Sawicki) 지멘스EDA 수석부사장은 “EDA 업계는 기술 확장에 계속 집중하면서 새로운 공정 노드와 3D 패키징에 대한 기대에 부응해야 한다. 또한 설계 확장을 가능케 함으로써 디자이너가 전례 없는 규모와 기능의 새로운 SoC를 자신 있게 보다 단축된 일정 내에 개발할 수 있도록 해야 한다”라고 말했다. 또한, 그는 “EDA업계는 IP에서 소프트웨어 및 시스템에 이르기까지 진정한 시스템 확장의 실현을 요구받고 있다. 시스템의 복잡성이 증가함에 따라 검증 및 시스템 타당성 검증이 필요해지고 있으며, 궁극적으로는 디지털 트윈이 요구되고 있다”라고 기술 추세를 설명했다.