#<삼성전자, 테슬라 명운 걸린 '자율주행칩' 만든다> <삼성전자, '뇌 닮은 반도체' 비전 제시..세계적 학술지 게재> <백악관 또 반도체회의, 삼성전자 불러놓고..45일내 반도체 정보 내놔>
미국 전기자동차업체 테슬라가 삼성전자에 차세대 자율주행칩 생산을 맡긴다. 삼성전자 파운드리사업부가 칩 설계 능력과 공정 기술, 가격 대비 성능 등을 앞세워 테슬라 자율주행칩 수주전에서 대만 TSMC를 제친 것이다. 반도체업계에선 “삼성이 TSMC를 추격할 발판을 마련했다”는 평가가 나온다.또한,삼성전자와 미국 하버드 대학교 연구진이 차세대 인공지능(AI) 반도체 기술인 뉴로모픽 (Neuromorphic) 칩에 대한 미래 비전을 제시했다.
올해 들어 벌써 세 번째로 미국 백악관이 글로벌 반도체‧자동차 기업을 또 소집했다.
미 상무부는 ‘반도체 시장 투명성’을 명분으로 관련 기업에 45일 내로 반도체 재고와 주문‧판매 등과 관련된 정부를 제출하라고 요구한 것으로 알려져 기업비밀이라서 난감해 하고 있다.
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1.삼성전자, 테슬라 명운 걸린 '자율주행칩' 만든다
❶삼성전자가 내년 2분기부터 테슬라 전기차에 장착돼 자율주행 관련 데이터 처리를 담당하게 될 핵심 반도체인 테슬라의 2세대 자율주행칩 HW4.0의 위탁생산을 수주한 것으로 보인다.
▲테슬라의 2세대 자율주행칩 HW4.0 은“자율주행 기능이 불완전하다”는 공격을 받고 있는 테슬라가 명운을 걸고 있는 칩이다.
❷삼성전자는 경기 화성 등에 있는 7㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 공정에서 테슬라의 차세대 자율주행칩을 생산할 계획인 것으로 알려졌다.
▲7㎚는 5㎚처럼 최신 생산라인은 아니지만 수율(생산품 대비 양품 비율)과 생산 칩 성능 등 경제성과 기능 면에서 모두 검증된 ‘안정적인 생산 공정’으로 평가되며 테슬라는 반도체 칩의 안정성을 고려해 5㎚가 아니라 7㎚ 공정을 선택한 것이다.
❸삼성전자의 수주 금액은 현시점에서 추산하기 어렵지만 테슬라가 ‘완전자율주행(FSD)’이라고 이름 붙인 기능을 전기차에 확대 적용하고 있고, 내년엔 120만 대 선주문받은 전기 픽업트럭 사이버트럭을 출시할 계획이어서 HW4.0 수요는 꾸준할 것이란 분석이 나온다.
▲테슬라는 삼성전자를 자율주행칩 파운드리업체로 낙점하기 전에 세계 1위 파운드리업체로, 세계 시장 점유율이 52.9%(지난 2분기 기준)인 대만 TSMC와도 차세대 자율주행칩 위탁생산 관련 의견을 주고받았다.
▲테슬라는 TSMC와도 협의했지만 삼성전자가 ▲칩 설계 지원 ▲가격 대비 성능 ▲장기적인 협력 가능성 등에서 TSMC보다 높은 점수를 받은 것으로 보인다.
❹삼성전자는 지난해 반도체 설계에 익숙하지 않은 기업의 자체 칩 개발을 돕는 ‘커스텀SOC사업’ 조직을 통합했고 올해엔 팀장을 상무에서 전무급으로 올렸다.
❺최근 빅테크 업체들은 서비스의 질을 끌어올리기 위해 자사 제품에 최적화된 반도체를 직접 만들려고 하며 삼성전자의 주요 타깃은 구글, 아마존, 테슬라 같은 대형 테크 기업이다.
▲삼성전자는 그동안 다져온 반도체 설계 노하우를 이들 기업에 전수하는 동시에 생산 물량을 자사 파운드리 공장으로 가져오는 ‘선순환 구조’를 노리고 있다.
▲테슬라뿐만 아니라 구글은 다음 달 출시 예정인 스마트폰 ‘픽셀6’에 자체 개발한 애플리케이션프로세서(AP) ‘텐서’를 적용한다고 지난 7월 발표했고 생산은 AP 설계 및 개발 단계부터 구글과 협력해온 삼성전자가 맡는다.
▲중국 1위 스마트폰업체 샤오미도 자체 스마트폰용 AP를 개발하기 위해 삼성전자와 회의했다는 얘기가 나오고 있는 등 성과도 나오고 있다.
❻파운드리 공정 맞춤형 기술이 설계 단계부터 적용되기 때문에 공장이 없는 팹리스(반도체 설계전문 업체)가 한 번 파운드리를 정하면 교체하는 게 쉽지 않다.
▲애플도 AP 개발 때 삼성전자의 도움을 받고 3년 이상 파운드리를 맡겼다.
❼삼성전자는 고객사를 만족시키기 위해 이르면 내년 상반기부터 세계 최초로 3㎚ 공정에서 칩을 양산할 계획으로 기술 개발에 한창이다.
▲TSMC의 양산 시기는 내년 하반기로 꼽힌다.
▲삼성전자는 3㎚ 공정에 반도체에서 누설되는 전류를 줄여 전력효율을 높일 수 있는 기술인 GAA(게이트올어라운드)라는 신기술을 적용한다.
❽최시영 파운드리사업부장(사장)은 지난 6월 한 심포지엄에서 “어떤 도전에도 대응할 준비가 돼 있다”고 강조했다.
▲정은승 최고기술책임자(CTO)는 지난달 한 포럼에서 “메모리반도체 노하우를 바탕 삼아 기술로 TSMC를 추월하겠다”고 말했다.
❾시장에선 고객사를 늘려가고 있는 삼성전자와 반대로 TSMC의 매출이 감소할 것으로 전망돼 4분기부터 삼성전자와 TSMC의 격차가 좁혀지고 내년엔 삼성전자 점유율이 20%를 돌파할 것이란 관측이 나온다.
▲대만 연합신문망(UDN)은 최근 “애플 등 TSMC의 주요 고객사가 4분기에 주문을 줄일 것”이라며 “TSMC의 4분기 매출 증가율이 기존 10%에서 5% 수준으로 낮아질 것”이라고 보도했다.
❿뉴욕 월가와 국내 증권업계에선 올해 3000억원 안팎으로 추정되는 삼성전자 파운드리사업부의 분기 영업이익이 내년 1조원 이상으로 올라갈 것으로 전망했다.
▲‘50% 미만’이란 루머까지 돌았던 삼성전자의 5㎚ 공정 수율(완제품에서 양품 비율)도 올 하반기부터 빠르게 개선되고 있는 것으로 알려졌다.
▲시장조사 업체 IC인사이츠는 올해 세계 파운드리시장 매출이 전년 대비 23% 늘어 처음으로 1000억달러(약 118조원)를 돌파할 것으로 전망했다.
2.삼성전자, '뇌 닮은 반도체' 비전 제시..세계적 학술지 게재
❶함돈희 삼성전자 종합기술원 펠로우 겸 하버드대 교수와 박홍근 하버드대 교수, 황성우 삼성SDS사장, 김기남 삼성전자 부회장이 집필한 뉴로모픽 반도체 관련 논문이 영국 현지시간 23일 세계적인 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 게재됐다.
❷뉴로모픽 반도체는 사람의 뇌 신경망에서 영감을 받거나 또는 직접 모방하려는 반도체로, 인지, 추론 등 뇌의 고차원 기능까지 재현하는 것이 궁극적 목표다.
❸이번 논문은 뇌 신경망에서 뉴런(신경세포)들의 전기 신호를 나노전극으로 초고감도로 측정해 뉴런 간의 연결 지도를 '복사(Copy)'하고 복사된 지도를 메모리 반도체에 '붙여넣어(Paste)', 뇌의 고유 기능을 재현하는 뉴로모픽 칩의 기술 비전을 제안했다.
❹이것은 삼성전자가 2019년부터 하버드대 연구팀과 지속 협업해 온 기술로 초고감도 측정을 통한 신경망 지도의 복사(Copy)는 뉴런을 침투하는 나노 전극의 배열을 통해 이뤄지는데 뉴런 안으로 침투함으로써 측정 감도가 높아져 뉴런들의 접점에서 발생하는 미미한 전기 신호를 읽어낼 수 있고 이로 인해 그 접점들을 찾아내 신경망을 지도화 할 수 있다.
❺특히, 삼성전자는 복사된 신경망 지도를 메모리 반도체에 붙여넣어(Paste) 각 메모리가 뉴런 간의 접점의 역할을 하는 완전히 새로운 개념의 뉴로모픽 반도체를 제안했다.
❻또 신경망에서 측정된 방대한 양의 신호를 컴퓨터로 분석해 신경망 지도를 구성하려면 많은 시간이 소요되는데, 측정 신호로 메모리 플랫폼을 직접 구동하여, 신속하게 신경망 지도를 내려받는 획기적인 기술적 관점도 제시했다.
❼이 플랫폼은 일반적으로 사용되는 메모리인 플래시 및 다른 형태의 비휘발성 메모리인 저항 메모리(RRAM) 등을 활용할 수 있다.
❽한편, 궁극적으로 사람의 뇌에 있는 약 100조개의 뉴런 접점을 메모리 망으로 구현하려면 메모리 집적도를 극대화 해야 하는데 이를 위해 3차원 플래시 적층 기술과 고성능 D램에 적용되는 TSV(실리콘관통전극)를 통한 3차원 패키징 등 최첨단 반도체 기술의 활용을 제안했다.
❾이번 연구는 학계와 업계의 기술 리더들이 참여해 신경 과학과 메모리 기술을 접목, 차세대 인공지능 반도체에 대한 비전을 보였다는 점에도 의의가 있다고 회사측은 설명했다.
❿삼성전자 종합기술원 함돈희 펠로우는 "이번 논문에서 제안한 담대한 접근 방식이 메모리 및 시스템 반도체 기술의 경계를 넓히고, 뉴로모픽 기술을 더 발전 시키는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.
⓫삼성전자는 기존 보유한 반도체 기술 역량을 기반으로 뉴로모픽 연구에 지속 집중해 차세대 인공지능 반도체 분야에서도 기술 리더십을 확보해 나갈 계획이다.
⓬삼성전자가 기술격차를 위해 이번 연구결과에 성과를 낸 것은 환영할 만한 일이나 다만 아쉬운 점은 국내 대학 교수진이 참여하지 못한 점은 아쉬움으로 남는다.
3.백악관 또 반도체회의, 삼성전자 불러놓고..45일내 반도체 정보 내놔
❶23일(현지시간) 미국 백악관은 전 세계 반도체 부족 등 생산 차질 문제를 논의하기 위해 백악관에서 화상 회의를 열었고 이날 회의는 조 바이든 미국 대통령은 참석하지 않았고 지나 러몬도 상무장관과 브라이언 디스 백악관 국가경제위원회(NEC) 위원장이 주재했다.
❷이날 회의에는 삼성전자를 비롯해 세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체인 대만 TSMC, 애플, 인텔 등 IT업체 외에도 제너럴 모터스, 포드, 다임러, BMW 등 완성차 업체와 글로벌 헬스케어 기업인 메드트로닉, 스텔란티스 NV 등이 참석했고 삼성전자는 최시영 파운드리사업부장(사장)이 화상으로 참석한 것으로 알려졌다.
❸이날 반도체 서밋에서는 나아질 기미가 보이지 않는 전 세계 반도체 부족‧병목 현상과 이에 따른 수급 전망을 집중적으로 논의한 것으로 알려졌다.
❹블룸버그에 따르면, 미 상무부는 ‘반도체 시장 투명성’을 명분으로 관련 기업에 45일 내로 반도체 재고와 주문‧판매 등과 관련된 정부를 제출하라고 요구한 것으로 알려졌다.
▲러몬도 장관은 회의 직후 로이터와 인터뷰에서 “정보 제공 요청은 투명성을 목표로 하는 것”이라며 “(반도체 수급) 병목 현상이 어디서 일어나는지 알아내려는 것”이라고 밝혔다.
❺최근 반도체 시장의 불확실성이 ‘공급사와 고객사 간 재고 미스매칭’에서 비롯된 것은 맞지만 이를 이유로 미국 정부가 글로벌 기업에 내부 정보를 제출하라고 하는 것은 지나친 간섭으로 미국 정부의 과도한 시장 개입이 도마 위에 올랐다.
❻이에 대해 블룸버그는 “기업 정보를 제출하라는 미 상무부의 요구에 회의에 참석한 대부분의 기업이 난감해하고 있다”고 전했다.
❼정보 제공 여부는 기업 자율에 맡긴다는 게 공식 입장이지만, 라이몬도 상무부 장관은 로이터와의 인터뷰에서 "기업들이 자발적으로 정보를 제공하지 않을 경우 이를 요구할 수 있는 수단이 있다"고 말해 사실상 강제적 조치임을 시사하며 반도체 부족과 관련해 "더 공격적으로 대처할 때고 상황이 개선되는 것이 아니라 악화하고 있다"고 말했다.
❽이와 관련 만약 기업들이 정보 공개에 협조하지 않으면 미국 정부는 국방물자생산법(DPA)을 근거로 정보 제출을 강제하는 방안을 검토하고 있다고 블룸버그는 전했다.
❾백악관은 미국 내 반도체 투자를 장려하기 위해 보조금 100억달러(약 11조7680억원)와 최대 40% 세액 공제 등 지원책을 담은 초당적 법안 '칩스 포 아메리카'를 내놨으나 미국반도체산업협회에 따르면 세계 반도체 시장에서 미국 점유율은 1990년 37%에서 지난해 12%로 하락했다.
❿생각컨대,미국의 국익우선 주의에 따라 자국의 제조 능력을 확장·강화하고 인텔등을 지원 하기 위해 경쟁사들의 영업비밀을 내 놓으라 하는 것은 지나친 시장 간섭이라고 볼 수밖에 없고 프랑스처럼 동맹국들의 저항을 받을 것이다.