Your browser does not support JavaScript!

AI와 패키징 기술로 본 반도체 혁신

일반 리포트 2024년 11월 07일
goover

목차

  1. 요약
  2. 경기도의회 미래과학협력위원회 역할
  3. 퀄리타스반도체와 UCIe 기술
  4. AI와 반도체 산업의 동향
  5. 첨단 패키징 기술의 중요성
  6. 첨단 패키징 관련 기업 및 연구 동향
  7. 결론

1. 요약

  • 이 리포트는 한국 반도체 산업의 주요 기술 혁신과 AI, 첨단 패키징의 중요성을 중점적으로 분석합니다. 경기도의회 미래과학협력위원회는 AI 및 반도체 산업의 성장을 위한 정책적 뒷받침을 제공하며, 퀄리타스반도체는 UCIe 칩렛 기술의 국산화와 상용화를 추진하여 국내 시장에서의 경쟁력을 강화하고 있습니다. 반도체 산업의 성장은 AI 수요 증가와 고대역폭 메모리(HBM)의 발전을 통해 더욱 촉진되고 있습니다. 첨단 패키징 기술의 중요성 또한 강조되며, 반도체 성능 및 효율성을 극대화하기 위한 핵심 요소로 자리잡고 있습니다. 다양한 기업과 연구 기관이 협력하여 이러한 혁신을 이끌고 있습니다.

2. 경기도의회 미래과학협력위원회 역할

  • 2-1. 이제영 위원장의 의정 활동

  • 이제영 위원장은 1980년 4월부터 공직 생활을 시작하여 34년간의 경력을 가진 공직자입니다. 서울산업대학교 경영학과를 졸업하고 경원대학교(현재 가천대학교)에서 행정학 석사 학위를 취득했습니다. 성남시청 재직 당시 성남아트센터 건립을 주도하며 문화관광부장관 표창 등 여러 차례의 표창을 받았습니다. 2014년 제6회 전국동시지방선거에서 성남시의원으로 당선되고, 이후 2020년 경기도의원 선거에서도 당선되어 현재 경기도의회에서 활발한 의정활동을 하고 있습니다. 이제영 위원장은 “현장의 목소리를 최우선으로 듣고 도민을 위한 정책을 추진하겠다.”고 밝혔습니다.

  • 2-2. 미래과학협력위원회의 주요 소관 분야

  • 경기도의회 미래과학협력위원회(이하 미래위)는 AI국, 국제협력국을 포함한 여러 부서를 소관으로 두고 있으며, 경기도의 미래산업 육성을 목표로 하고 있습니다. 주요 소관 분야로는 인공지능(AI), 반도체, 자율주행, 수소 및 전기 친환경 자동차, 바이오산업, 스마트 제조업, 게임 및 메타버스 산업, 벤처기업 육성이 포함됩니다. 위원회는 경기도의 경제 혁신과 디지털 전환에 중추적인 역할을 하고 있으며, 첨단산업 육성을 위해 필요한 정책을 연구하고 있습니다.

  • 2-3. 첨단 산업 육성을 위한 정책 방향

  • 이제영 위원장은 경기도의 AI국 신설이 시대에 맞는 정책적 결단이라 평가하며, 인공지능 기술의 행정 및 산업 접목의 중요성을 강조했습니다. 위원회는 'AI, 반도체, 자율주행' 등의 분야에 대한 전문성과 정책 역량 강화를 위해 현장 실무자와의 간담회를 지속적으로 개최할 계획입니다. 이와 함께 판교 시스템반도체 개발지원센터의 개소와 같은 구체적인 지원 방안을 통해 경기도의 반도체 산업 지원을 강화하겠다는 의지를 보였습니다.

3. 퀄리타스반도체와 UCIe 기술

  • 3-1. 퀄리타스반도체의 UCIe IP 상용화 현황

  • 퀄리타스반도체는 UCIe 칩렛 기술의 국산화와 상용화에 주력하는 반도체 IP 전문 업체입니다. 특히, 퀄리타스반도체는 삼성전자 파운드리에서 UCIe IP를 사용한 칩렛 시제품 제작을 계획하고 있으며, 5나노미터 공정으로 올해 안에 상용화할 가능성을 밝혔습니다.

  • 3-2. 차세대 반도체 기술로서의 UCIe 채택 현황

  • 차량용 반도체 분야에서 UCIe의 도입 전망은 매우 긍정적입니다. 주요 기업인 삼성전자, 인텔, AMD, 마이크로소프트 등은 UCIe의 오픈칩렛 생태계 구축을 위해 노력하고 있습니다. 박준 시높시스코리아 상무는 차량용 프로세서 제조사들이 UCIe의 도입을 빠르게 진행하고 있다고 밝혔습니다.

  • 3-3. 퀄리타스반도체의 미래 계획과 목표

  • 퀄리타스반도체는 2024년 10월에 삼성전자 파운드리에서 시제품 제작에 들어갈 계획이며, 올해 안에 UCIe IP를 사용하여 새로운 제품을 상용화할 가능성이 제기되고 있습니다. 또한, 퀄리타스반도체는 다양한 고객사와의 협력을 통해 계약 등 구체적인 성과를 기대하고 있습니다.

4. AI와 반도체 산업의 동향

  • 4-1. AI 수요 재확인과 반도체 산업 실적

  • 한국 반도체 산업은 인공지능(AI) 열풍에 힘입어 2023년 3분기에도 호실적을 이어갈 전망입니다. 특히, 미국 반도체 기업 마이크론의 실적이 예상치를 뛰어넘으면서 AI 수요가 재확인되었습니다. 금융투자정보업체 에프앤가이드에 따르면, 삼성전자의 3분기 매출 예상치는 81조4495억 원, 영업이익은 11조2313억 원으로, 전년 동기 대비 각각 매출 20.8%, 영업익 361.5% 증가한 수치입니다. SK하이닉스도 3분기 매출이 18조793억 원으로 99.4% 증가하고, 영업이익이 흑자전환한 6조8456억 원으로 예상됩니다. 이러한 실적 증가는 윈도우 10 서비스 종료와 서버 교체 수요에 기인하여 메모리 반도체 수요가 증가할 것으로 보입니다.

  • 4-2. 고대역폭 메모리(HBM)의 시장 동향

  • SK하이닉스는 고대역폭 메모리(HBM) 시장에서 주목받고 있으며, 현재 HBM 시장에서 선도적인 입지를 강화하고 있습니다. SK하이닉스는 최근 HBM3E 12단 신제품을 세계 최초로 양산하였으며, 이는 AI 기업들의 높아지는 요구에 부응하기 위해 개발된 제품입니다. HBM 매출은 전년 동기 대비 330% 증가하여, SK하이닉스는 올해 3분기 영업이익 약 7조 원을 기록하며 분기 사상 최대 실적을 달성하였습니다.

  • 4-3. AI 반도체의 발전 방향과 전망

  • AI 반도체의 발전 방향은 AI 서버 투자와 엣지 디바이스 신제품 출시 확대에 있다. 한국은행은 2024년 2분기 중 메모리 반도체 중심의 수출 증가세가 지속될 것으로 전망하였으며, AI 산업의 성장과 고성능·저전력·고용량 메모리 반도체 투자 확대가 주요 요인으로 작용할 것으로 보입니다. AI 엣지 디바이스의 경우, 센서와 카메라 등으로 수집한 정보를 클라우드 서버로 전송하여 AI 기능을 지원하기 때문에 D램 탑재량의 증가를 기대할 수 있습니다.

5. 첨단 패키징 기술의 중요성

  • 5-1. 반도체 패키징 기술 발전 전략

  • 현재 반도체 업계는 성능 고도화에 어려움을 겪고 있으며, 회로 미세화 등 공정 난도가 증가하고 있습니다. 반도체 생태계 전체가 '첨단 패키징'에 주목하는 이유는 이러한 난제를 해결하기 위해 새로운 접근법의 필요성이 대두되었기 때문입니다. 최근 16~17일 서울 여의도 콘래드호텔에서 열린 '반도체 한계를 넘다' 콘퍼런스에서는 반도체 설계부터 소재·부품·장비(소부장)까지 첨단 패키징 기술 혁신을 시도하는 업계의 노력을 확인할 수 있었습니다.

  • 5-2. 칩렛 기술과 AI 반도체의 관계

  • 구본태 ETRI 지능형반도체연구본부장은 '칩렛 이종집적 첨단 패키지 기반 페타플롭스급 고성능 PIM 설계'를 주제로 발표하였습니다. PIM(프로세싱인메모리)은 D램 등 메모리에 연산 기능을 추가한 차세대 메모리로, 인공지능(AI) 등 대용량 데이터 연산 수요가 증가함에 따라 이목을 받고 있습니다. ETRI는 칩렛 기반의 초당 1000조번 연산이 가능한 PIM 반도체 설계 연구를 추진하고 있습니다.

  • 5-3. 한국의 패키징 기술 경쟁력 분석

  • 김성호 한국머크 스페셜티 가스 신사업 개발 총괄은 '반도체 후공정 식각가스 재료 혁신'을 주제로 발표하였으며, 반도체 구현에 중요한 역할을 하는 식각 공정용 특수 가스의 중요성을 강조하였습니다. 후공정 식각에서는 균일성 확보와 더불어 식각 효율과 속도 개선을 위한 지속적인 재료 혁신이 이루어지고 있습니다. 또한, 김태근 큐빅셀 대표는 반도체 패키징 검사에 대해 설명하며, '플라잉 오버 스캐닝 홀로그래피(FSH)' 기반의 3차원 검사 기술을 소개하였습니다. 이 기술은 결함 및 이물 검사를 고도화하는 데 기여하고 있습니다.

6. 첨단 패키징 관련 기업 및 연구 동향

  • 6-1. ETRI와 머크의 패키징 혁신 기술 논의

  • 최근 반도체 업계는 성능 고도화의 어려움에 직면하고 있습니다. 회로 미세화 등 공정 난도가 높아졌기 때문에 반도체 생태계 전체가 '첨단 패키징'에 몰두하고 있습니다. 한국전자통신연구원(ETRI)에서는 구본태 지능형반도체연구본부장이 '칩렛 이종집적 첨단 패키지 기반 페타플롭스급 고성능 PIM 설계'를 주제로 발표하였습니다. PIM(프로세싱인메모리)은 메모리에 연산이 가능한 프로세서 기능을 더한 차세대 메모리 기술로, AI와 대용량 데이터 연산 수요의 확대에 따라 주목받고 있습니다. 또한, 한국머크의 김성호 스페셜티 가스 신사업 개발 총괄은 '반도체 후공정 식각가스 재료 혁신'을 주제로 차세대 반도체 구현을 위한 식각 공정용 특수 가스 개발 동향을 공유할 예정입니다.

  • 6-2. 큐빅셀의 반도체 패키징 검사 기술

  • 큐빅셀에서는 김태근 대표가 company's '플라잉 오버 스캐닝 홀로그래피(FSH)' 기반 반도체 패키징 3차원(3D) 검사 기술에 대해 발표할 예정입니다. FSH 기술은 빛 반사 문제로 인해 검사하기 어려웠던 소재를 정밀하게 점검할 수 있으며, 이물 여부 뿐만 아니라 그 종류와 크기에 대한 기하학적 정보를 비파괴 검사로 확보할 수 있는 장점을 가지고 있습니다. 이번 발표에서는 FSH 검사 기술의 개발 현황과 기존 홀로그래피 기술 대비 차별성을 집중적으로 논의할 것입니다.

  • 6-3. KLA와 ASML의 공정 혁신

  • 반도체 업계가 '미래' 준비에 분주한 가운데 KLA는 AI 시대에 대응한 공정 제어 기술을 소개하고, ASML은 극자외선(EUV) 노광 공정 기술을 주제로 발표할 계획입니다. KLA는 기술 전략을 통해 반도체 제조사가 높은 수율을 확보하고 원활히 제품을 양산할 수 있도록 지원할 것입니다. ASML은 현재 EUV 기술로는 2㎚ 이하 초미세 회로를 한번에 구현하기 어려움을 지적하고, 하이 NA EUV 장비를 통해 훨씬 미세한 회로를 새길 수 있는 가능성에 대해 논의할 것입니다.

결론

  • 한국 반도체 산업은 AI와 첨단 패키징 기술을 중심으로 혁신을 지속하고 있습니다. 퀄리타스반도체의 UCIe 기술 개발은 국내 반도체 경쟁력을 향상시키며, 경기도의회 미래과학협력위원회의 정책적 지원은 산업 발전에 필수적입니다. AI 및 HBM 수요 증가는 산업 성장의 원동력이 될 것입니다. 또한, 첨단 패키징 기술은 반도체 성능 향상에 필수적이며, 기업과 연구 기관 간의 협력이 더욱 중요해질 것입니다. 이러한 기술 혁신과 발전은 반도체 산업의 미래를 밝히는 열쇠가 될 것입니다.

용어집

  • 퀄리타스반도체 [회사]: 퀄리타스반도체는 초고속 인터페이스 설계자산(IP) 전문 업체로, 최근 UCIe 칩렛 기술의 국산화와 상용화에 주력하고 있습니다. 이 회사는 AI 및 자율주행 소프트웨어와의 통합을 통해 반도체 산업의 혁신을 선도하며, 국내외 시장에서의 입지를 강화하고 있습니다.
  • 미래과학협력위원회 [조직]: 경기도의회에 신설된 미래과학협력위원회는 AI, 반도체 및 기타 첨단 기술 산업의 발전을 위해 정책을 수립하고 지원하는 역할을 합니다. 이 위원회는 도민의 삶의 질 향상과 경제 혁신을 목표로 하고 있으며, 다양한 첨단 기술 분야를 다루는 상임위원회로 기능하고 있습니다.

출처 문서