미래 먹거리, 시스템반도체가 온다

정부는 향후 10년간 시스템반도체 연구개발에 1조 원을 투입, 전문 인력 1만 7,000명을 양성할 계획이다. 삼성전자도 2030년까지 133조 원을 투자하고 전문 인력 1만 5,000명을 채용한다고 밝혔다. 시스템반도체가 무엇이기에 정부와 기업이 앞다퉈 투자와 인력 양성에 힘을 쏟을까? 
참고 산업통상자원부, 삼성전자, 산업은행

데이터 처리, 8,000개 넘는 시스템반도체
매일 들여다보는 스마트폰과 PC, 각종 전자기기에 공통으로 들어 있는 것이 있다. 바로 반도체 집적회로로 불리는 칩이다. 적게는 수천 개에서 많게는 수만 개까지 복잡한 회로로 구성되어 있다. 이러한 반도체 칩은 크게 두 가지 형태로 나뉜다. 메모리 반도체와 비메모리 반도체로 말이다. 

메모리 반도체는 데이터를 저장하고 기억하는 장치로, 다시 D램과 플래시 메모리로 나뉜다. 비메모리 반도체에 속하는 시스템반도체는 데이터를 연산하고 제어하며 8,000개가 넘는다. 이러한 시스템반도체는 중앙처리장치(CPU)와 스마트폰의 중앙처리장치(AP)처럼 다품종 맞춤형 산업으로 우수한 설계 인력과 기술이 핵심이다.

설계와 생산의 분업화
시스템반도체는 제조 과정이 분화되어 있다. 설계 전문기업인 팹리스(반도체 생산시설을 팹(Fab)이라고 부르며 이 시설이 없이 설계와 개발)와 생산전문기업인 파운드리가 설계와 생산을 위탁생산하는 분업 구조가 일반화돼 있다. 기존의 메모리반도체가 삼성전자나 인텔 같은 종합반도체기업에서 설계부터 제조까지 모든 과정을 맡는 것과 대조적이다. 

현재 미국의 퀄컴과 엔비디아 등이 대표 팹리스 기업으로, 세계에서 시장지배력을 점차 확대해나가고 있다. 대만의 TSMC가 대표적인 파운드리 기업으로 독보적 1위를 차지, 우리나라 삼성전자가 맹렬히 뒤를 쫓고 있다. 다품종·소량생산 확대 등 칩에 대한 수요가 증가함에 따라 파운드리 시장은 성장세다.

인공지능·IoT·자율자동차 핵심부품 
현재 시스템반도체 시장 규모가 메모리반도체보다 약 1.5배 크다. 세계 반도체 시장의 50~60%가량을 차지하는 거대 시장이다. 시스템반도체 시장은 특정산업의 호황이나 불황 등 경기에 크게 영향
을 받지 않아 시장 구조가 안정화되어 있다. 수요자의 요구에 따라 생산되는 주문형 방식으로, 수요와 공급 불일치에 따르는 급격한 시황의 변화가 없다는 게 큰 특징이다. 

시스템반도체가 가파르게 성장하는 데는 그만한 이유가 있다. 바로 인공지능과 IoT, 자율자동차처럼 4차 산업혁명을 현실화하는 핵심 부품이기 때문. 이러한 이유로 메모리반도체에 비해 꾸준히 성장할 것으로 전망된다.