[2003 새해특집-차세대 성장엔진](2);시스템 온 칩/국내업계 움직임

삼성.하이닉스.동부아남 모바일.통신 '칩' 개발 주력


국내 SoC산업의 기반 기술은 외국에 비해 떨어지지만 세계시장 선두권에 진입할 수 있는 가능성과 잠재력은 충분하다는 평가를 받고 있다.

삼성전자는 2001년에 SoC연구소를 설립해 메모리반도체를 이을 차세대 핵심사업으로 SoC를 집중 육성하고 있으며 하이닉스반도체는 시스템IC컴퍼니를 중심으로 개별품목과 파운드리(수탁생산)사업을 병행하고 있다.

또 동부아남반도체는 외국 유명 반도체업체들로부터 기술도입과 지적재산권(IP)확보 및 자체 첨단 공정기술 강화를 통한 파운드리에 집중하고 있다.

이들 업체는 모바일 기기 및 통신용 SoC에 개발을 집중하고 있다. 핵심기술은 영국 ARM의 32비트 명령축약형컴퓨팅(RISC) 방식의 마이크로프로세서 코어에 기반하고 있다.

이는 외국 유명업체들도 비슷한 상황으로 핵심 기술이 동일하고 기술도입(라이선싱) 비용도 큰 차이가 없어 같은 출발선에서 경쟁을 할 수 있다는 것이 업계 관계자들의 설명이다.

중소 주문형반도체(ASIC)업체들은 최근 단품위주의 시스템 IC사업에서 초기단계의 SoC사업으로 전환하고 있다.

정보통신부 산하의 IT SoC 지원센터가 중소 ASIC업체들의 기술개발을 지원하고 있으며 에이디칩스ㆍ펄서스테크놀로지 등이 영상 및 음성 처리용 SoC 개발에 적극 나서고 있다.

◇세계시장 평정 노리는 삼성전자

삼성전자는 SoC를 차세대 전략 제품군 중 하나로 선정하고 경쟁력 확보를 위해 사업역량을 집중하고 있다.

삼성전자는 개안정보단말기(PDA)ㆍe북ㆍ스마트폰 등 차세대 모바일 기기의 핵심반도체인 SoC 사업강화를 위해 2001년 10월부터 기흥사업장에 SoC전담 연구소를 설립해 운영하고 있다. 텍사스인스트루먼츠(TI)에서 오랜 기술 및 사업경험을 갖고 있는 오영환씨를 2001년초에 SoC 연구소장 및 부사장으로 영입하는 등 국내외에서 우수 인력 유치에 적극 나서고 있다.

SoC 연구개발 인력은 초기 200여명 수준에서 최근 1000여명으로 확대됐고 개발방향도 하드웨어 중심에서 소프트웨어를 대폭 강화하는 방향으로 전환한 상태이다.

삼성전자는 SoC 제품군중 네트워크와 모바일 기기관련 사업분야에 집중하고 있다. 네트워크용 제품군으로는 비대칭디지털가입자회선(ADSL)ㆍ무선 랜ㆍ디지털 TV용 칩셋 등의 제품을 개발 및 양산하고 있다.

삼성전자는 특히 모바일용 SoC사업에서 이미 세계적인 수준의 기술수준을 확보하고 있는 것으로 자평하고 있으며, 시장지배력 확대를 위해 다양한 마케팅활동을 펼치고 있다.

삼성전자는 이를 위해 작년 7월 미 마이크로소프트(MS)사와 협력관계를 맺고 SoC 제품에 MS의 모바일 제품용 운영체제(OS)인 `윈도 CE.NET 4.1`을 지원키로 결정하는 등 차세대 모바일 제품용 SoC 시장공략을 강화하고 있다.

삼성전자는 또 작년 11월에는 MS사와 보급형 PDA인 포켓PC의 공동사업을 추진키로 하고 보급형 제품에 사용되는 200㎒급 SoC 제품을 2003년부터 판매할 예정이다.

삼성전자는 이와 함께 SoC의 핵심기술인 임베디드 32비트 RISC방식 마이크로프로세서 기술분야 세계 1위 업체인 영국 ARM사와 지난해 협력관계를 체결, ARM이 앞으로 개발하는 최신 기술을 우선적으로 공급받을 수 있도록 했다.

삼성전자의 포켓PC용 SoC는 ARM9 코어 기술을 비롯해 USB지원칩ㆍ난드(NAND) 플래시 지원칩ㆍSD카드 지원 칩 등을 원칩화한 최첨단 제품으로, 제품의 전력소모도 경쟁사 대비 28%를 줄여 휴대용 기기에 최적화됐다.

삼성전자는 올해에는 SoC의 성능을 대폭 강화한 400㎒ 동작속도의 제품을 출시할 예정이며, 이미 1㎓급 이상의 초고속 제품에 대한 로드맵을 갖춰 놓고 차세대 모바일 기기용 SoC 시장 장악에 나설 계획이다.

삼성전자는 이를 위해 지난해 이미 확보한 90나노급 SoC 기술을 적용한 제품을 출시할 예정이다.

또 65나노급 SoC기술확보를 위해 독자개발 및 해외 파트너와 협력을 추진할 계획이며, SoC관련 차세대 패키지 기술인 칩 적층 패키지기술을 개발하고 있다.

삼성전자는 포스트 PC 제품으로 부각되고 있는 PDA용 SoC 시장을 집중 공략해 올해 세계 시장의 20%이상을 점유한다는 목표이다.

◇파운드리 병행하는 하이닉스

하이닉스반도체는 SoC 표준제품(ASSP)과 파운드리 공정기술개발에 초점을 맞춰 사업을 진행하고 있다.

비메모리 사업부인 시스템IC컴퍼니(대표 허염 부사장)가 총괄지휘를 맡고 있으며 메모리 사업부와의 협력해 특화기술을 적절히 접목한다는 것이 하이닉스의 SoC전략이다.

하이닉스는 이를 위해 시스템IC컴퍼니의 연구개발 인력을 최근 SoC 특화 공정ㆍ설계기반 구조ㆍSoC 제품 개발 등 크게 3부문으로 나눴다.

주력 제품군으로는 모바일 기기용 칩ㆍ통신용 프로세서ㆍ광제품 신호처리칩ㆍ디스플레이용 이미지 및 디지털 비디오 카메라칩 등을 정했다.

하이닉스는 특히 그동안 쌓아온 메모리 제조공정기술을 근간으로 D램ㆍ플래시메모리ㆍ EEP롬 등을 임베디드화해 로직과 접목시킬 예정이다.

또 외부 업체와 제휴를 맺어 다종의 반도체 지적재산권(IP)을 확보, 자체 설계와 파운드리 서비스의 경쟁력을 높일 계획이다.

공정기술측면에서는 0.15㎛ 블루칩 기술을 작년 하반기부터 로직 공정에 도입하는 데 이어 올해 말까지 구리배선 기술이 적용되는 0.13㎛ 공정의 양산 채비를 마칠 예정이다.

하이닉스는 SoC 경쟁력을 높이기 위해 디지털과 아날로그가 혼재된 복합신호공정을 개발했고 고주파(RF)통신시스템용 커패시터ㆍ저항ㆍ인덕터 등 수동소자를 로직 공정으로 구현할 수 있도록 했다.

또 D램ㆍS램ㆍ플래시메모리ㆍEEP롬 등의 메모리를 로직과 통합하는 공정기술을 개발, DVD플레이어ㆍ스마트카드 등에 적용하고 있으며 컬러이미지센서 공정기술도 로직과 원칩화할 수 있도록 했다.

하이닉스는 컬러STN LCDㆍTFT LCDㆍ유기EL 등 평판디스플레이용 드라이버 IC를 제조하기 위해 고전압 공정과 초정밀기계가공기술(MEMS)공정을 개발한 상태이다.

하이닉스는 SoC 설계에 필수적인 CPU 플랫폼ㆍIPㆍ표준 셀 라이브러리ㆍ메모리 컴파일러ㆍSoC 디자인 방법 등을 개발하고 있다.

하이닉스가 주력하고 있는 SoC는 `ARM720T'프로세서 코러 플랫폼을 근간으로 디지털신호처리칩(DSP)ㆍS램ㆍ그래픽 제어기ㆍ각종 주변 입출력 기능을 집적한 휴대정보기기용 모바일 기기용으로 PDAㆍ텔레매틱스 기기ㆍ휴대폰 등에 적용된다.

하이닉스는 최근 DSP에 D램ㆍMCU(마이크로컨트롤러)ㆍATAPI 인터페이스 등을 결합할 수 있는 IP를 국내 벤처기업과 함께 개발, 이를 SoC 양산하고 있으며 CDRW 및 DVD롬 신호처리 SoC도 개발해 조만간 생산할 예정이다.

또 무선 LAN에 적용할 수 있는 통신프로세서를 올 초에 출시할 예정이며 평판디스플레이에 사용되는 CPU와 EEP롬이 내장되는 화면크기보정칩도 개발, 출시할 계획이다.

이와 함께 ARM720T CPU 플랫폼을 근간으로 S램과 각종 IO, 동영상 압축 및 복원이 가능한 디지털 캠코더용 SoC와 CMOS 이미지센서와 이미지신호처리프로세서를 집적하는 SoC, 블루투스 모뎀과 RF 기능을 집적한 블루투스 칩을 개발하고 있다.

◇파운드리에 집중하는 동부아남반도체

반도체 파운드리 업체인 동부아남반도체는 첨단 제조공정기술 개발과 다양한 IP 및 고객사 확보를 통한 SoC시대에 대비하고 있다.

동부아남반도체는 현재 0.13㎛공정기술을 개발한 데 이어 앞으로 SoC 산업에서 적극 활용할 수 있는 0.09㎛급 첨단미세회로 공정기술의 확보에 총력을 기울이고 있다.

또 이러한 첨단기술을 통한 제품 생산을 위해 충북 음성에 위치한 상우공장에 0.09~0.13㎛급 제품을 월 4만장(200㎜웨이퍼 기준) 규모로 생산할 수 있도록 설비를 증설하고 있다.

동부아남반도체는 특히 SoC의 파운드리 사업강화를 위해 IP 및 라이브러리(설계용 데이터베이스) 확보와 외국 유명업체와의 전략적 제휴를 적극 추진하고 있다.

동부아남반도체는 일본 도시바, 영국 ARM, 미국 텍사스인스트루먼츠(TI)ㆍ아티잔ㆍ아반티ㆍ앤트림ㆍ슬림텍 등의 0.18~0.25㎛급의 IP와 라이브러리를 확보했으며 이를 더욱 확대하기 위해 미국 및 일본 유명 반도체 업체들과 접촉하고 있다.

동부아남반도체는 SoC사업의 주 타깃을 휴대용 무선전화ㆍ인터넷 등 통신부문과 디지털 가전부문 등으로 두고 있다.

주요 제품군으로는 로직ICㆍ혼합신호 칩ㆍ임베디드 메모리ㆍ상보성금속산화물반도체(CMOS)이미지 센서 등을 선정했다.

동부아남반도체는 또 중소 반도체 설계 전문업체들을 위해 고가의 시제품(프로토타입) 개발 및 제작비용을 줄일 수 있는 멀티프로세서웨이퍼(MPW) 사업을 진행하고 있다.

이 회사는 설계전문업체들과의 협력관계를 구축할 수 있는 가장 기본적인 프로그램인 MPW를 적극 활용해 SoC관련 기술 개발을 촉진한다는 전략이다.

또 테스트 및 패키지 업체와의 제휴를 통한 턴키 서비스를 제공해 반도체 디자인 업체들과의 업무 협력 폭을 넓혀가고 있으며 앞으로 토털 솔루션을 제공할 수 있는 시스템 레벨의 SoC 구축을 준비하고 있다.

김홍식기자