김기남 삼성전자 반도체총괄 겸 시스템LSI사업부 사장이 삼성전자의 완전한 ‘통합칩’ 개발에 한걸음 더 다가섰다.

삼성전자는 첫 모뎀 통합 AP(모바일프로세서) ‘엑시노스8890’을 개발한 데 이어 반도체 신공정과 이미지센서, 바이오센서 등에서 시스템반도체의 기술력 확보에 주력하고 있다.

김 사장은 세계에서 유일하게 메모리와 비메모리반도체를 생산하는 삼성전자의 장점을 살려 반도체사업에서 절대적 우위를 점하려고 한다.

◆ 삼성전자 완전한 ‘통합칩’ 어디까지 왔나

18일 반도체업계에 따르면 김기남 사장이 메모리와 비메모리반도체를 통합한 삼성전자의 완전한 ‘통합칩’ 개발에 가까이 다가가고 있다.

최도연 교보증권 연구원은 “앞으로 반도체시장에서 차별화 요소들을 내세우는 것이 중요해질 것”이라며 “통합칩과 차세대 메모리 등 기술력으로 차별되는 제품이 주목받을 것”이라고 전망했다.

김 사장은 스마트폰과 웨어러블기기용 반도체에서 AP(모바일프로세서)와 D램, 낸드플래시를 통합한 이팝(ePop) 모듈을 개발하는 데 주력하고 있다.

이렇게 되면 스마트폰용 반도체모듈은 기존보다 면적이 40%, 웨어러블용은 60% 줄어들고 성능과 전력효율도 개선된다. 시장에서 독보적 지위를 확보하게 되는 것이다.

최 연구원은 “삼성전자는 메모리와 비메모리반도체를 모두 생산하는 세계 유일의 종합반도체기업으로 절대적으로 유리한 위치에 있다”고 분석했다.

삼성전자는 최근 싱가포르에서 개최한 투자자포럼에서 삼성전자의 통합반도체 개발과 관련해 기술력이 빠르게 발전하고 있다고 강조했다.

홍규식 삼성전자 시스템LSI사업부 상무는 “최고성능의 AP와 최고의 통신모뎀을 장착하는 것도 장점이 있지만 통합반도체 칩은 나름대로 중요한 장점을 지닌다”고 말했다.

홍 상무는 여러 반도체모듈을 하나로 통합할 경우 각 모듈 사이의 반응속도가 빨라져 성능이 높아지고 전력소모도 줄어드는 효과가 있다고 설명했다.

홍 상무는 “이런 요구를 만족시키려면 시스템반도체와 메모리반도체가 모두 최고성능을 발휘해야 한다”며 “삼성전자가 모든 기술력을 확보했기 때문에 가능한 일”이라고 강조했다.

삼성전자는 모바일기기에 적용되는 시스템반도체의 최대과제로 고성능의 연산속도와 그래픽 처리 능력을 갖추면서도 전력효율을 높여야 한다는 점을 꼽았다.

홍 상무는 삼성전자가 최근 공개한 프리미엄 AP ‘엑시노스8890’에서 모뎀칩을 통합해 성능을 크게 높여 시스템반도체분야에서 도약할 수 있게 됐다고 설명했다.

엑시노스8890은 삼성전자의 세계 유일한 미세공정기술인 14나노 핀펫 공정으로 생산되며 삼성전자 최초로 퀄컴의 AP와 같이 통신모뎀칩을 하나로 통합한 제품이다.

홍 상무는 “가까운 미래에 성능과 부피를 모두 개선한 통합칩을 공개할 수 있을 것”이라며 “생산단가 개선에도 주력해 시장의 요구를 충족시킬 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.

◆ 시스템반도체 기술발전, 분야 확대

홍규식 상무는 투자자포럼에서 “시스템반도체분야에서 기술발전을 지속해 모바일시대의 새 장을 열겠다”며 “시스템반도체는 모든 모바일 경험의 중심이 될 것”이라고 강조했다.

삼성전자는 스마트폰 사용자들이 가장 중요하게 생각하는 기능으로 사진촬영을 꼽고 있다는 사실에 착안해 독자적 이미지센서 기술개발에 주력하고 있다.

삼성전자가 새로 개발한 이미지센서는 독자적 ‘아이소셀’ 기술을 적용해 사진품질을 높일 수 있으며 두께도 6 밀리미터에서 5 밀리미터로 줄었다.

홍 상무는 “일본 소니 역시 독자적 기술을 적용한 이미지센서를 생산하고 있지만 삼성전자는 기술력 자체에서 대등할 뿐 아니라 더 앞선 연산처리능력을 갖췄다”고 강조했다.

삼성전자는 이미지센서 제품을 스마트폰뿐 아니라 자동차와 로봇 등으로 적용처를 넓힐 계획을 세워놓고 있다.

김기남 사장은 시스템반도체인 바이오센서사업에도 새로 진출하며 시스템반도체분야에서 성장확대를 추진하고 있다.

바이오센서는 심박수와 체지방 등 사용자의 생체정보를 하나의 통합칩으로 묶어낼 수 있는 반도체부품으로 웨어러블기기분야에서 활용도가 높을 것으로 예상된다.

홍 상무는 “삼성전자는 업계 최고수준의 집약도를 갖춘 바이오센서를 최근 개발했다”며 “하나의 칩으로 다양한 생체정보를 측정할 수 있으며 크기와 전력소모를 크게 줄였다”고 설명했다.

세계 전자업계에서 건강관리 기능과 이를 지원하는 웨어러블기기는 앞으로 빠른 성장이 기대되는 유망사업으로 꼽힌다.

삼성전자는 앞으로 바이오센서가 자동차에 적용돼 운전자의 상태를 측정하거나 게임산업에 이용되는 등 많은 쓰임새를 찾을 수 있을 것이라고 전망하고 있다.

홍 상무는 삼성전자가 바이오센서를 빠르게 상용화해 이르면 내년 1분기 외부에 납품할 수 있을 것이라고 밝혔다.

삼성전자는 건강관리사업을 주요 성장동력으로 삼고 연구개발에 집중하고 있다.

세계 웨어러블기기시장이 매년 200% 이상의 높은 성장을 하고 있는 만큼 삼성전자의 바이오센서 탑재가 늘어난다면 김기남 사장은 삼성전자의 반도체사업에 큰 성과를 낼 수 있을 것으로 전망된다.

김 사장은 삼성전자의 AP 생산에서 세계 최초로 14나노 미세공정을 선보인 데 이어 차세대 공정기술인 10나노와 7나노 기술개발에도 나섰다.

홍 상무는 “반도체는 더 미세한 공정으로 생산될수록 확실한 장점을 지닌다”며 “삼성전자는 10나노 기술개발에 이어 7나노 기술개발에도 어느 정도 단계에 올랐다”고 설명했다.

업계 관계자는 “삼성전자는 메모리반도체인 D램과 낸드플래시 시장상황이 점점 악화하면서 시스템반도체에 역량을 집중해 성장동력을 확보하려는 것”이라고 분석했다.

김 사장은 최근 국회에서 열린 반도체 관련 포럼에 참석해 “중국업체들의 공세에 대응하려면 메모리반도체뿐 아니라 시스템반도체 기술력 확보에도 집중해야 한다”고 밝혔다. [비즈니스포스트 김용원 기자]