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스마트카∙로봇∙사물인터넷(IoT) 등장에 기대가 큰 반도체 업계

TECH/반도체 Insight

 

 

지난 1월 5일(현지시간) 오후 6시 30분 미국 라스베이거스의 베네시안 호텔. 세계 최대 전자쇼인 CES 2016 기조연설을 맡은 브라이언 크르자니크(Brian Krzanich) 인텔 최고경영자(CEO)가 나인봇(Ninebot)의 세그웨이를 타고 등장했습니다. 그리고선 타고 나온 세그웨이를 로봇으로 변형시켰죠. 상단에서 머리가 나오자 확장형 팔을 부착한 것입니다. 올해 IT 업계 이슈는 이 장면 하나만으로도 모두 설명할 수 있을 것 같은데요. 이러한 스마트 기기의 등장에 반도체 업계는 기대가 무척 큽니다. 코앞까지 다가온 스마트 기기의 대중화와 반도체 시장, 과연 그 전망은 어떠할까요?

 

 

 

인텔 CEO가 이런 이벤트를 벌인 건 세그웨이에 인텔의 리얼센스 기술이 들어있기 때문이었습니다. 로봇은 리얼센스 ZR300 카메라가 탑재한 플랫폼을 기반으로 복잡한 환경에서 길을 안내하고, 가정에서 사용자와 로봇이 상호작용하도록 지원하는데요. 이 기술은 로봇뿐 아니라 드론, 3D 프린터 등에 모두 탑재되고 있습니다. 26분의 비행시간 동안 2kg의 짐을 옮길 수 있는 어센딩 테크놀러지(Ascending Technologies)의 아즈텍 네오 드론은 인텔 코어 i7 프로세서와 리얼센스 R200 카메라를 기반으로 충돌 방지 기능을 갖췄는데요. 3D 시스템즈(3D Systems)가 CES 2016에서 발표한 3차원(3D) 스캐너는 리얼센스 SR300 카메라의 심도-감지 기능을 활용해 사람과 사물을 3D로 캡처할 수 있다고 합니다.

 

 

 

▲ 전 세계 PC 1대당 평균 DRAM 탑재 용량

 

 

이처럼 드론과 로봇, 스마트카 등 부상하고 있는 스마트머신의 공통점 중 하나는 반도체를 많이 필요로 한다는 것입니다. 이들 혁신상품이 대중화되기 시작하면서 시스템 반도체 업계가 들썩이고 있는 것이죠. 과거 PC와 스마트폰 등 일부 제품에 집중됐던 반도체 시장이 각종 센서 프로세서를 중심으로 급성장할 것으로 기대되고 있기 때문입니다. CES에서 만난 팀 맥도너 퀄컴 수석부사장(마케팅)은 “드론 로봇 스마트카 등의 성장으로 시스템 반도체 시장이 부상하고 있다”며 “2020년까지 자율자동차 스마트시티 웨어러블 스마트홈 데이터센터 등 신시장에서 250억 달러(약 30조 원)의 매출 창출 기회가 있을 것으로 본다”고 설명하기도 했는데요. 새로 뜨고 있는 반도체 시장을 좀 더 자세히 살펴보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

하나. 점차 현실화되어 가고 있는 IoT

 

IoT는 현실화되고 있습니다. IoT가 TV 스마트폰뿐 아니라 냉장고 등 가전제품에까지 침투하면서 센서와 커넥티비티칩, 컨트롤러 등 시스템 반도체 수요뿐 아니라 메모리 반도체 수요도 증가하고 있는데요. IoT 기기는 감지(Sensing) 기능과 정보처리(Processing), 통신 (Communication) 기능을 갖춰야 하죠. 기기는 센서를 통해 소리 온도 움직임 등 주변의 환경 변화를 감지하며, 커넥티비티칩을 통해 네트워크에 연결돼 원격 또는 자율적으로 제어될 수 있어야 합니다. 이러한 처리 기능은 그래픽처리장치(GPU), 중앙처리장치(CPU) 등 시스템 반도체에 의해 구현되고요.

 

 

 

▲ IoT 반도체 시장 전망

 

 

국제반도체협회(Semi)는 IoT 확대로 인해 반도체 시장이 2014년 276억 달러에서 2025년에는 1,142억 달러로 연평년 15.3% 성장할 것으로 예상하고 있다.

 

 

둘. 자율주행 기술을 탑재한 스마트카

 

자동차의 전자장비화가 본격화되면서 차량용 반도체 시장은 급팽창하고 있습니다. 이미 차량 1대당 평균 70여 개의 마이크로컨트롤러(MCU)가 탑재돼 있을 정도로 반도체 수요가 많은데요. 업계에선 2015년 차량용 반도체 시장 규모는 144억 달러였지만, 2018년엔 162억 달러 규모로 확대될 것으로 예측하고 있습니다.

 

 

 

▲ 차량용 반도체 시장 추이 (2013-2018)

 

 

자동차는 사람의 생명과 연관되어 있는 만큼 차량용 반도체는 높은 신뢰성과 내구성을 갖춰야 하는데요. 통상 반도체 수명이 5~10년을 보장한다면 차량용 반도체는 15년 이상을 보장해야 하며, 온도 습도 불량률 등의 스펙이 일반 반도체에 비해 훨씬 높습니다. 이 때문에 차량 반도체를 개발하면 일반 반도체보다 높은 수익을 누릴 수 있죠.

 

특히 차세대 스마트카의 핵심은 자율주행 기술이죠. 자율주행은 뇌 역할을 하는 시스템 반도체에 기반해 개발되고 있습니다. 엔비디아가 CES 2016에서 공개한 자율주행 차량용 슈퍼컴퓨터 모듈 ‘드라이브 PX2’를 살펴봅시다. 자율주행이 이뤄지려면 센서를 통해 들어오는 각종 정보를 빠르게 처리하는 것이 중요하죠. 엔비디아는 주변 인식을 위해 12개의 비디오카메라와 레이더, 초음파 센서 등을 탑재했고 고성능의 그래픽 처리장치(GPU)와 CPU를 여러 개 넣어 센서로 취합한 정보를 처리했습니다.

 

메모리 반도체도 필요합니다. 구글의 자율주행차는 1초에 1기가바이트(GB) 이상의 데이터를 수집하는데요. 자율주행의 보편화는 막대한 양의 데이터가 저장 및 처리된다는 것을 뜻하고 이는 메모리 수요를 만들어낼 전망입니다.

 

 

셋. 다양한 기술이 접목된 가상현실(VR)

 

CES 2016에선 50여 개 VR 업체들이 참가해 제품을 선보였습니다. 시장조사업체 트렌드포스는(TrendForce)는 VR 시장이 2016년 67억 달러에서 2020년에는 700억 달러 수준으로 성장할 것으로 전망하고 있는데요.

 

 

 

▲ VR에 탑재되는 반도체 종류

 

 

VR을 즐기려면 머리에 착용하는 헤드마운트디스플레이(HMD)와 콘텐츠, 그리고 이 둘 간을 이어주는 PC 등 중간 기기가 필요합니다. HMD에는 CPU와 메모리를 포함한 MCU와 가속도계, 자이로 센서, 자력계 등 여러 센서가 탑재돼 사람의 움직임을 추적하는 역할을 하는데요. 또 VR용 콘텐츠의 경우 360도 회전 동영상을 구현해야 하기 때문에 기존 동영상 대비 3배 이상의 고용량을 필요로 합니다. 이는 즉 메모리에 대한 수요도 증가한다는 얘기와도 같죠.

 

컨텐츠와 VR 기기뿐만 아니라 그 둘의 연결고리 역할을 하는 기기의 성능도 중요합니다. 엔비디아는 현재 보급돼 있는 대부분의 PC가 VR을 적용한 게임이나 동영상을 제대로 구현하기 어렵다고 분석하고 있습니다. VR 콘텐츠를 만들어내는 카메라도 주목해야 합니다. 입체적인 3차원(3D) 화면을 구현하려면 전 방향 360도를 동시에 찍을 수 있는 카메라가 필요한데요. 여기엔 여러 개의 고성능 이미지센서 등이 탑재됩니다.

 

 

넷. 산업의 중요한 축으로 성장할 인공지능과 로봇

 

로봇은 발전하면 발전할수록 반도체 산업의 중요한 성장 축으로 자리매김할 것으로 예측되는데요. 로봇의 3대 구성 요소인 감지(Sensing), 정보처리(Processing), 동작(Effector)이 모두 시스템 반도체가 필수적인 분야이기 때문입니다.
 
또 미래 로봇이 지녀야 할 인공지능(AI)도 많은 반도체를 필요로 합니다. 인공지능의 기본은 빅데이터를 통한 딥러닝(Deep Learning)인데요. 딥러닝이란 수많은 데이터를 컴퓨터에 주입하고 해당 데이터가 의미하는 바를 해독할 수 있도록 만드는 것을 말합니다. 대규모 데이터를 저장하고 제대로 처리하기 위해선 수많은 센서와 GPU, CPU가 필요하죠. 인공 지능 ‘왓슨(Watson)’을 개발 중인 IBM이 새로운 반도체 소재, 7nm 공정, 인지 컴퓨팅 등의 분야에 지속적인 투자를 하고 있는 이유이기도 합니다. 시장조사업체 트랙티카(Tractica)는 인지 컴퓨팅, 딥러닝, 예측 API 등의 분야를 아우르는 인공지능 시장의 크기가 2015년 2억 달러 수준에서 2024년 111억 달러(연평균 56.1%)로 성장할 것으로 전망하고 있습니다. 김현석 기자

 

 

스마트머신의 두뇌 역할을 하는 것은 시스템반도체입니다. 한국 반도체 기업들이 강세를 보이는 메모리 반도체와 달리 복잡한 연산 작업을 수행해 부가가치가 높죠. 현재 시스템 반도체 시장은 급변하고 있습니다. 스마트 머신과 IoT의 등장 때문인데요. 기술 습득을 위한 업계의 인수합병(M&A) 바람이 거센 이유이기도 합니다. 시스템 반도체 산업의 후발 주자인 한국 기업들은 초기 단계인 IoT 라든지, 기술 변화의 주기가 짧아 상대적으로 진입이 쉬운 분야를 노리는 게 유리합니다. 또 오랜 경험과 지식 축적이 필요한 분야인 만큼 자체 개발을 고집하기보다 M&A를 통해 기술과 거래선을 한꺼번에 확보하는 전략도 고려할 필요가 있을 것으로 보입니다.

 

 

 






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  • 열정맨 2016.08.10 09:33 ADDR 수정/삭제 답글

    IoT 시장의 영역이 점점 커지면서 그에 따른 반도체 기술 개발이 정말 중요하겠네요! 발전되는 기술로 미래가 더욱 편리해진다니, 상상만해도 기분이 너무 좋습니다^^ 감사합니다^^

    • Favicon of https://blog.skhynix.com SK하이라이트 2016.08.19 00:10 신고 수정/삭제

      안녕하세요 :) 앞으로 반도체 기술은 지금보다 훨씬 더 중요한 비중을 차지할 것 같습니다~! 앞으로 반도체 기술이 어떻게 발전하는지 함께 지켜봐주시기 바랍니다! 감사합니다~!