美 싸이파이브, 한국 법인 설립
반도체 설계자산 공개해 확장
맞춤형 반도체 글로벌 허브 노려
반도체 설계 시장에서도 오픈소스 바람이 불고 있다. 반도체 핵심 기술인 설계자산(IP)을 공개해 누구나 무료로 사용할 수 있고, 수정할 수 있는 개방형 체제 ‘리스크파이브(RISC-V)’가 영역을 확장하면서 주목받는다.
리스크파이브 체제를 주도하고 있는 반도체 스타트업(신생 벤처기업) 싸이파이브(SiFive)는 최근 한국지사를 별도 법인인 세미파이브(SemiFive)로 독립시켰다. 조명현 세미파이브 대표는 14일 “한국의 우수한 반도체 설계 인프라와 연합해 ‘커스텀(맞춤형) 반도체의 새로운 글로벌 허브’가 되겠다”고 말했다.
한국계가 참여한 개방형 오픈소스
리스크파이브는 한국인 이윤섭 씨를 포함해 미국 UC버클리 학자 세 명이 주축이 돼 2010년 개발한 개방형 반도체 IP 시스템이다. 이들은 반도체 스타트업 싸이파이브를 창립해 리스크파이브 기술의 상용화와 저변 확대를 주도하고 있다.
리스크파이브는 IP가 공개돼 있다. 누구든 홈페이지에 공개된 IP 코드를 이용하거나 수정해 반도체 칩을 설계할 수 있다. 이를테면 반도체 설계 시장을 독점한 영국의 ARM 체제는 김치 레시피를 독점해 이를 이용할 때마다 이용료를 받는 방식이다. 양념을 입맛에 따라 수정할 수 없고, 그 레시피대로 만든 김치를 제3자가 판매할 수도 없다.
반면 리스크파이브는 김치 레시피를 무료로 공개한 것으로 볼 수 있다. 소비자들이 그 레시피대로 양념을 만들어 스스로 김치를 담가 먹어도 되고, 입맛에 따라 마늘, 고춧가루 비율 등을 바꿔 만든 김치를 팔 수도 있다. 라이선스료와 특허 로열티를 낼 필요가 없어 비용이 크게 줄어들고 제작 기간도 단축된다.
싸이파이브는 오픈소스인 리스크파이브를 적용하면서도 고객사가 직접 만들 때보다 더 싸고 빠르게 맞춤형 반도체 IP를 판매해 수익을 얻는다.
조 대표는 “싸이파이브 홈페이지에서 필요한 옵션을 클릭해 주문을 넣으면 맞춤형 반도체 중앙처리장치(CPU)를 하루 만에 제공한다”고 말했다.
반도체 칩 완성까지는 약 3개월이 걸린다. 한국지사에서 별도 법인으로 승격한 세미파이브는 반도체 IP를 넘어 반도체 칩 자체를 더 쉽고 빠르게 만드는 플랫폼으로 성장한다는 계획이다.
그동안 반도체 시장에서는 오픈소스가 그다지 주목받지 못했다. 오픈리스크, 오픈코어스 등 반도체 IP를 공개하려는 시도가 있었지만 성공하지 못했다. 기존 독점체제에서 시장을 형성하는 데 한계가 있었다.
최근 반도체업계가 오픈소스에 주목하는 것은 정보통신기술(ICT)산업의 중심이 사물인터넷(IoT)으로 옮겨가면서다. IP는 반도체 기능 설계 단위로 ‘반도체의 심장’으로 불린다.
PC용은 인텔, 모바일 기기용은 소프트뱅크가 인수한 ARM이 주도하고 있다. 반도체를 설계·개발하는 팹리스 업체가 이들의 IP에 핵심 기능을 더해 실제 반도체 칩을 만든다.
통상 자율주행차 등 IoT의 기반이 되는 반도체를 만드는 데 최소 100억원, 1년 이상의 시간이 소요된다. 발빠르게 움직여야 하는 IT업계에서는 맞춤형 반도체 개발 비용이 높은 진입장벽으로 작용한다. 새로운 아이디어를 구현해야 하는데 제작시간도 너무 길다.
“저평가받던 한국 업체에 기회”
리스크파이브 체제를 공유하고 지원하는 리스크파이브재단에는 현재 250여 회원이 있다. 이 가운데 기업 회원은 삼성, 퀄컴 등 120여 개사다. ARM과 인텔을 제외한 주요 반도체 기업은 거의 모두 가입했다. 오픈소스의 원조 격인 리눅스와도 긴밀하게 협력하고 있다.
특히 중국 시장의 관심이 뜨겁다. ARM이 미국의 화웨이 제재에 동참하면서 대체재가 절실한 상태이기 때문이다. 이를 반영하듯 리스크파이브재단에는 알리바바, 화웨이, ICT, 화미 등 중국 기업이 적극적으로 참여하고 있다.
리스크파이브에 대한 시장의 관심이 커지면서 ARM의 독주에도 제동이 걸리는 모양새다. 월스트리트저널은 지난 8일 ARM의 IoT 관련 판매가 지난 5년간 정체 상태라고 지적했다. 또 ARM을 적용한 제3자 소프트웨어 개발자 수 역시 최근 6개월 동안 제자리걸음 중이라고 보도했다.
IoT 시대에 다양해진 반도체업계의 수요와 IoT용 반도체에 주력하는 리스크파이브의 부상이 맞물리면서 200조원 규모의 반도체 IP 시장에 지각변동이 일어날 것이라는 전망도 나온다.
조 대표는 “한국 반도체업계는 최고 수준의 설계 역량을 갖추고도 기존 IP 독점 체제에서 부당하게 저평가받은 측면이 있다”며 “한국 팹리스업계가 우리 플랫폼을 통해 반도체 칩 개발 리스크를 줄일 수 있다면 퀄컴, 엔비디아, 모빌아이 등을 뛰어넘는 성공사례가 나올 수 있다”고 기대했다.
일본의 반도체 소재 수출 규제를 계기로 국내 소재·부품산업 경쟁력을 키워야 한다는 목소리가 커지고 있지만 국가 연구개발(R&D) 사업 중 소재분야 투자는 오히려 줄어든 것으로 나타났다.14일 정부출연 연구기관인 한국기계연구원 부설 재료연구소가 최근 발간한 ‘2018 소재기술백서’에 따르면 인문사회계 연구사업을 제외한 2017년 국가 R&D 총액은 18조831억원이었다. 이 중에서 소재분야 투자액은 7098억원으로 전체의 3.92% 수준이다. 2016년 7331억원(4.14%)에서 소폭 감소했다.소재산업 기업의 R&D 투자액 중 정부·공공재원이 차지하는 비중도 감소하는 추세다. 2017년 소재산업 기업의 R&D 비용은 총 5조7318억원으로, 이 중 중앙정부 지방자치단체 국공립연구소 등 정부·공공재원이 차지하는 비중은 5.7%(3267억원)였다. 2012년 8.1%에서 2014년 9.2%로 늘어났지만 이후 해마다 비중이 줄었다.이 같은 투자 부진은 연구 인력에도 영향을 미쳤다. 국내 소재산업 종업원 1000명당 연구원 수는 2017년 기준 88.1명에 불과했다. 전체 기업 평균치(종업원 1000명당 연구원 114명), 제조업(1000명당 128.6명)의 70% 수준이다. 소재·부품분야 국가 R&D 사업의 근거가 되는 ‘소재·부품전문기업 등의 육성에 관한 특별조치법’도 2021년 12월 31일 일몰 예정이다.소재·부품산업 경쟁력 약화는 대일(對日) 무역 의존도를 키우고 무역적자로 이어질 것이라는 지적이 나온다. 경제협력개발기구(OECD)에 따르면 2005~2015년 한국의 대일 부가가치 기준 무역적자는 1351억8900만달러에 달했다.최근 일본의 수출규제가 본격화되자 정부는 100대 핵심 소재·부품 R&D에 연간 1조원을 투입하는 등 국산화를 적극 지원하겠다는 계획을 밝혔다.구은서 기자 koo@hankyung.com
"생산차질도 호재?"…도시바 정전 사태 등에 조기 업황회복 기대감설비투자도 축소…미중 무역전쟁, 한일 외교갈등 등 불확실성 요인은 상존최근 전세계 메모리 반도체 업계에서 돌발적인 '공급 감소' 요인이 잇따르면서 업황 회복 시점이 예상보다 빨라질 수 있다는 전망이 나오고 있다.지난해 말부터 본격화한 '다운턴(하락국면)'의 직접적인 요인이 공급과잉에 따른 가격 급락이었던 만큼 개별적인 생산 차질과 설비투자 축소 등이 오히려 '호재'로 작용하면서 상승 작용을 일으킬 것이라는 기대감에서다.다만 산업 차원을 넘어 국가간 이해 충돌 등 불확실성이 가중될 경우 걷잡을 수 없는 상황을 맞을 수도 있다는 불안감도 여전하다.14일 업계 등에 따르면 최근 삼성전자, SK하이닉스, 미국 마이크론, 일본 도시바(東芝) 등 주요 메모리 제조업체들이 자발적 혹은 비자발적으로 생산을 감축하면서 시장에 공급되는 D램과 낸드플래시 물량이 줄어든 것으로 알려졌다.대표적인 사례가 지난달 도시바의 미에(三重)현 욧카이치(四日市) 공장에서 발생한 정전에 따른 생산라인 가동 중단 사태다.정전은 10여분에 불과했지만 반도체 생산라인의 특성상 복구에 오랜 시간이 걸리면서 일부 낸드플래시 생산라인의 경우 길게는 수개월간 정상 가동이 어려울 것으로 전망됐다.또 다른 '일본발(發) 변수'는 한일 양국의 외교 갈등으로 촉발된 아베 신조(安倍晋三) 정부의 대(對)한국 반도체 소재 수출 규제다.아직 이로 인한 생산 차질은 발생하지 않았지만 사태가 장기화할 경우 삼성전자와 SK하이닉스의 생산 물량은 큰 폭으로 줄어들 수밖에 없다.두 업체의 글로벌 메모리 시장 점유율은 50%를 훌쩍 넘는다.이런 가운데 메모리 업계 '톱3'인 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론이 최근 D램과 낸드플래시 감산 체제에 돌입했다는 추측이 잇따르고 있다.정확한 규모는 확인되지 않았으나 기존 물량에서 10% 안팎 줄였다는 게 대체적인 분석이다.앞서 삼성전자는 지난 4월말 '생산라인 최적화' 계획을 내놨으며, SK하이닉스도 "올해 낸드플래시 웨이퍼 투입량을 10% 줄일 것"이라는 방침을 밝힌 바 있다.최근 감산은 이런 계획을 구체화한 것이라는 게 전문가들의 설명이다.상상인증권은 최근 투자 보고서에서 "과점화된 메모리 업계에서 이들 업체가 모두 최대 10% 수준의 감산을 몇개월이라도 지속하면 업황은 단기 반등할 게 자명하다"고 전망했다.또 이들 업체가 올해 일제히 설비투자를 줄이면서 공급물량 조절에 나선 것도 최근의 과잉공급을 해소하는 데 도움이 될 것으로 분석됐다.글로벌 IT전문 시장조사업체인 IC인사이츠에 따르면 올해 전세계 D램 생산업체들의 설비투자 규모는 약 170억달러로, 지난해(237억달러)보다 28%나 줄어들 것으로 추산됐다.업계 관계자는 "메모리 업체들이 최근 과잉공급에 대응해 단기적으로 생산라인 가동률을 낮추고, 중장기적으로는 설비투자를 줄이는 양상"이라면서 "반대로 수요 측면에서는 증가 요인이 이어지고 있어 일시적으로 공급 부족 현상이 발생할 수도 있다"고 지적했다.실제로 최근 신규 CPU(중앙처리장치) 개발에 따른 PC교체 수요와 함께 5G 이동통신 보급 확산과 온디바이스 인공지능(AI) 도입 등이 겹치면서 메모리 가격이 곧 본격적인 상승 국면에 진입할 것이라는 기대 섞인 전망이 나오고 있다.그러나 '소강 국면'에 접어든 미중 통상전쟁이 언제 다시 격화할지 알 수 없는 데다 한일 갈등도 장기화할 조짐을 보이면서 이른바 '반도체 코리아 연합군'으로 불리는 삼성전자와 SK하이닉스로서는 오히려 불안감이 더 큰 분위기다.한 업계 관계자는 "업황 사이클만 보면 낙관적인 전망이 우세하지만 워낙 불확실성이 커서 기업들이 전전긍긍하는 모습"이라면서 "문제는 이런 변수가 산업 차원이 아닌 글로벌 역학 관계에 따른 것이어서 기업으로서는 해결에 한계가 있다는 점"이라고 지적했다./연합뉴스
삼성전자와 SK하이닉스가 반도체·디스플레이 핵심 소재 조달처를 다변화하기 위해 동분서주하고 있다. 일본이 전격적으로 소재 수출을 규제하고 나섰기 때문이다. 두 회사는 사내에 태스크포스(TF)까지 조직해 소재 확보에 총력전을 펴고 있다.국내 업체뿐 아니라 미국 중국 대만의 고순도 불화수소(에칭가스) 생산 업체들과도 활발히 접촉하는 중이다. 러시아가 외교채널을 통해 불화수소 공급을 제안했다는 소식에 대해서도 가능성을 따져보고 있다. 업계에서는 “일본산 소재를 대체하는 게 불가능하지 않다”는 긍정론과 함께 “품질 테스트와 생산라인 안정화 기간 등을 감안할 때 공급처 변경이 쉽지 않을 것”이라는 신중론이 동시에 나온다.TF 조직해 수출 규제 대응12일 관련업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 내부에 TF를 조직해 일본의 반도체 소재 수출 규제 대응 방안을 마련 중이다. 두 회사는 국내 H사와 함께 일본산이 아닌 불화수소를 생산라인에 투입하기 위해 테스트 방안 등을 논의하고 있다. 불화수소는 반도체 공정에서 회로의 모양대로 깎아내는 ‘식각’과 식각 후 불순물을 제거하는 ‘세정’ 공정에 쓰인다. 반도체 미세 공정의 핵심 소재여서 그동안 국내 업체들은 순도 99.999% 이상의 제품을 스텔라 등 일본 업체에서 주로 조달했다. H사는 국내 반도체 업체들의 엄격한 품질 기준을 통과하기 위해 정제능력이 뛰어난 외국 업체 한 곳과 손잡고 제품을 생산해 공급하는 방안을 추진 중인 것으로 알려졌다.삼성전자와 SK하이닉스는 미국 중국 대만 업체들과도 접촉하고 있다. 삼성전자는 중국 업체로부터 불화수소를 공급받아 현지 공장에서 테스트하고 있는 것으로 전해졌다. SK하이닉스는 미국 업체를 찾아 불화수소 조달 방안을 논의한 것으로 알려졌다. 두 회사는 대만에 생산기지를 둔 일본 업체뿐 아니라 현지 업체들과의 협상도 진행 중이다.최근엔 러시아 정부가 외교채널을 통해 불화수소 공급 가능성을 타진한 것으로 전해지면서 업계가 이를 검토하고 있다는 후문이다. 러시아는 자국 업체의 불화수소가 경쟁력 면에서 일본산과 동등하거나 더 우위에 있다고 주장하는 것으로 알려졌다.“불화수소 확보가 가장 시급”일본의 수출 규제 품목 3종 가운데 반도체 업체들에 필수적인 제품이 불화수소와 포토레지스트(감광액)다. 업체들이 불화수소 조달에 좀 더 매달리는 것은 D램, 낸드플래시, 시스템반도체 등 거의 모든 반도체 공정에 필요하기 때문이다. 포토레지스트도 D램이나 낸드플래시 제조에 쓰이지만 일본 정부는 현재 EUV(극자외선) 파운드리(반도체 수탁생산) 공정에 필요한 제품만 수출 규제 목록에 올려놨다. 골드만삭스가 최근 발간한 ‘한국에 대한 수출 규제, 업종 영향’ 보고서에서 불화수소 조달 문제에 대해 상대적으로 더 큰 우려를 나타낸 이유다.일본 정부가 한국이 불화수소를 북한에 밀수출하려 했다는 루머를 흘리는 것도 이 제품 수출을 계속 규제해 국내 반도체 업체들을 압박하기 위한 의도라는 분석이 나온다.조달처 다변화 가능할까삼성전자와 SK하이닉스가 자체적으로 반도체 핵심 소재 조달처 다변화 노력에 나선 점에 대해 학계에선 긍정적인 평가를 내놓고 있다. 일본산 소재를 대체하는 게 ‘불가능한 시나리오’는 아니라는 것이다. 한 반도체학과 교수는 “일본의 수출 규제 사태를 조달처 다변화의 계기로 삼아야 한다”며 “국내 업체들이 긴 호흡을 갖고 기술개발 등에 힘써 일본 의존도를 낮춰야 한다”고 강조했다.일각에서는 반도체 공정에 투입할 핵심 소재를 바꾸려면 테스트 기간 2개월을 포함해 생산라인 안정화에 6개월 이상 걸린다는 점을 들어 ‘공급처 다변화’가 쉽지 않을 것이라는 지적도 나온다. 한 반도체 업체 관계자는 러시아의 불화수소 공급 제안에 대해 “러시아산 제품을 써본 적이 없다”며 “한국 기업의 요구 수준을 맞출 수 있는 제품인지부터 따져봐야 한다”고 말했다.황정수 기자 hjs@hankyung.com
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