반도체 산업에 대해 공부하는 'For K-chips(포카칩)'이 지난 5월 31일 첫 모임을 가졌습니다. 연구모임(간사: 강태우 뉴스1 기자)에서 제공한 강의 내용을 공유합니다.

□ 주제 : 반도체 정책에 관한 이해; 시스템 반도체 중요성 및 인재 확보 방안

□ 강사 : 김용석 성균관대 전자전기공학부 교수(반도체공학회 부회장)

대한민국은 메모리 반도체 강국. 반면 시스템 반도체에서는 대만과 미국 등에 밀리고 있어 해당 분야 경쟁력을 키우는 것이 화두로 떠올랐다. 이와 동시에 반도체 인력의 절대적인 수가 부족해지고 있어 인력 확보에 대한 노력도 중요해지고 있다. 

5월 31일, 시스템 반도체 전문가이자 인재 양성에 힘쓰는 김용석 성균관대 전자전기공학부 교수를 만나 <반도체 정책에 관한 이해; 시스템 반도체 중요성 및 인재 확보 방안>을 주제로 이야기를 들었다. 

※ 메모리 반도체 시장은 전체 반도체 시장에서 35%에 불과하다. 시스템 반도체 시장은 65%를 차지할 정도로 훨씬 규모가 크다. 국내 반도체 산업 발전을 위해선 메모리 반도체 편중에서 벗어나 시스템 반도체에서도 경쟁력을 끌어올려야 한다는 건 어제 오늘 이야기가 아니다. 

세계적인 미래학자 앨빈 토플러가 그의 저서 <제3의 물결>에서 공급자(producer)와 소비자(consumer)를 합성한 프로슈머(prosumer)라는 말을 사용했는데, 이는 제품의 개발 주체가 제조업체에서 소비자로의 이동을 의미한다. 소비자, 즉 고객의 의견을 반영한 기능을 제품에 넣으려면 반도체 부품이 필요한데, 이것이 바로 시스템 반도체다. 여러 기능이 있는 시스템을 하나의 칩으로 구현한 ‘시스템 온 칩(SOC: System On Chip)’ 시대가 열리게 된 것이다. 

메모리 반도체를 제외한 모든 칩이 시스템 반도체들인 셈인데, 스마트폰 안에서 모두 중요한 역할을 수행한다. 그중에서 가장 핵심인 시스템 반도체는 응용프로세서(AP)다.

최근에는 타사 제품들과 차별화를 두기 위해서 칩에 새로운 것을 넣으려는 노력을 하고 있다. 남들과 다른 칩은 결국 제품 경쟁력이 된다. 세트 회사인 애플과 테슬라가 직접 칩 개발에 나서는 것도 이 때문이다. 

갤럭시 S23에는 퀄컴의 스냅드래곤이 채택됐다. 삼성 자체 AP인 엑시노스가 들어가지 못한 것은 두 가지 문제를 꼽을 수 있다. 우선 공정 문제다. AP 설계 능력이 부족한 것이다. 그 능력을 다시 말하면 '시스템 아키텍트'라고 하는 훌륭한 엔지니어가 부족하다는 이야기다.

시스템 아키텍트를 채우는 게 현재 과제다. 과거의 칩은 한 마을을 설계하는 수준이었다면, 요즘에는 신도시 하나를 만드는 복잡하고 어려운 수준이다. 

이러한 엔지니어를 키우는 것은 단시간에 이뤄지기 어렵다. 대학에서 출발해 기초를 탄탄하게 하고, 이후 기업에서도 키우는데 일조해야 한다. 소프트웨어를 포함한 여러 가지 설계를 직접 해보는 것이 중요하다. 두루두루 경험할 수 있도록 지원이 필요하다. SoC에서 소프트웨어 역시 중요한 만큼 칩 설계 이후 상용화를 위해 소프트웨어 테스트 및 안정화 작업을 위한 인력도 요구된다.  

이같은 인력을 육성하기 위해서는 아키텍처 설계 대학원, 공정대학원, 패키징 위한 대학원 등 각 분야를 세분화해서 만들고, 그 대학원을 만든 학교에 지원을 대폭 확대해야 한다. 또 기업이 원하는 커리큘럼도 만들도록 유도해야 한다. 반도체 인력 육성에 초점이 맞춰진 커리큘럼을 짤 필요가 있다. 

<포카칩 연구모임 회원들이 김용석 교수 강의를 듣고 있는 모습>
 

※ 김용석 교수는 성균관대학교 전자전기공학부 교수이자 반도체 공학회 부회장이다. 1983년 삼성전자 종합연구소(수원)에 입사한 뒤 TV, 오디오, 통신기기용 ASIC(주문형 반도체)를 개발했다. 특히 무선사업부에서 갤럭시 S1부터 갤럭시 S4까지 시스템 소프트웨어 개발 등을 맡아온 베테랑 엔지니어로 31년간 시스템 반도체, 모바일 분야에서 활동했다. 삼성에 근무하는 동안 대통령상, 국무총리상, 삼성기술상(3회)과 삼성전자 명예박사 학위도 받았으며, 현재는 국민의힘 반도체 특위 활동을 통해 인재 양성에도 힘쓰고 있다.