반도체 미래 패권은 시스템반도체의 ‘인력’에 있다

[기고] 오픈엣지테크놀로지

반도체는 정보를 기억하는 메모리 반도체와 데이터를 연산⋅제어⋅처리 하는 시스템반도체로 양구분할 수 있다. 세계반도체동향통계기구(WSTS)가 발표한 자료에 따르면, 2022년 세계 반도체 시장에서 시스템반도체와 메모리반도체 시장규모는 각각 3456억달러(약 425조6400억원), 1344억달러(약 165조5270억원)로 집계됐다. 시스템반도체 시장이 월등히 큰 것이다.

우리나라는 반도체 강국으로 불리고 있지만, 실상은 메모리반도체에만 국한된다. 2021년 기준 국내 반도체 매출의 약 90%는 메모리반도체가 차지하고 있다. 시장조사업체 옴디아(Omdia)와 한국반도체산업협회에 따르면, 2021년 기준 우리나라의 시스템반도체 셰계 시장점유율은 약 3%에 그쳤다.

시스템반도체 시장을 잡아라

메모리반도체 시장은 업황의 영향을 크게 받는다. 그만큼 불황 시기에는 실적이 크게 요동치는 리스크가 존재한다. 또한 이미 다수의 대기업이 메모리 시장에서 자리를 잡아 놓았기 때문에 새로운 기업의 시장 진입이 어렵다. 반면 시스템반도체 시장은 초기 단계로 성장가능성이 크다.

인공지능(AI), 자율주행차, 사물인터넷(IoT), 5G(5세대 이동통신)이 속속 상용화되는 중이다. 6G, 메타버스 등 다양한 혁신 기술들도 등장하고 있다. 이 같은 첨단 기술의 핵심 부품은 중앙처리장치(CPU)와 모바일 AP(Application Processor), 이미지 센서 등으로 구성된 시스템반도체다. 시스템반도체는 설계와 제작 간 불균형을 일어날 만큼 빠른 속도로 성장하고 있다. 반도체 위탁생산(파운드리) 기업인 대만의 TSMC는 넘쳐나는 수요에 이미 ‘슈퍼 을’로 자리 잡은 것이 이를 증명한다.

여기에 AI만을 위한 새로운 반도체 칩(Neural Processing Unit, NPU) 개발에 뛰어든 기업도 등장하기 시작했다. 애플, 구글, 아마존, 메타(페이스복) 등 빅테크 기업은 직접 전용 AI반도체를 만들기 위해 NPU 시장에 뛰어들었다. 인텔, 테슬라, 아마존, 중국 바이두 등 기업도 자사 칩 개발에 팔을 걷어 붙였다.

미래 반도체 시장, 주도권의 핵심은 ‘인력’

메모리반도체 사업을 영위하기 위해서는 자본력이 중요하다. 이와 달리, 시스템반도체는 전문화된 인력 확보가 핵심 경쟁력을 좌우한다. 시스템반도체 산업이 반도체 IP 설계업체, 팹리스, 디자인하우스, 파운드리, 후공정으로 분화된 산업 구조를 가지고 있기 때문이다. 특히 설계를 담당하는 반도체 IP 설계 업체와 팹리스는 인력 확보 여부가 큰 영향을 미친다.

그러나 국내 시스템반도체 업계는 파운드리 위주 성장에 집중된 경향이 있다. 제조 분야에 비해 설계가 상대적으로 약한 것이다. 이는 인력 부족이 근본적인 원인이다.

정부는 지난 7월 반도체 초강대국 달성전략을 발표하면서 2031년까지 반도체 인재 15만 명을 육성하는 등 추가 인력 확보에 대한 대책을 내놨다.

하지만 시스템반도체 설계 전문 인력 부족 현상은 단기간에 해결할 수 없는 문제다. 글로벌 통신칩 제조업체 퀄컴에 종사하는 설계 전문 인력만 2만명 이상인 것에 비해, 국내에 존재하는 약 200개의 팹리스 기업은 설계 인력 1만 명을 두고 경쟁하는 구조다. 인력 공급이 업계 수요에 크게 미달할 수밖에 없는 것이다.

글로벌 유일의 AI 반도체 IP 전문기업의 인재 육성 노하우

전 세계에서 유일하게 AI 반도체 통합 설계자산(IP: Intellectual Property)을 제공할 수 있는 오픈엣지테크놀로지는 시스템반도체의 밸류 체인에서 최선단에 있는 기업이다. 오픈엣지는 인공지능 반도체의 두뇌와 뼈대에 해당하는 NPU와 메모리 시스템 (Interconnect, Memory Controller, PHY) IP를 설계하여 팹리스 업체에게 제공한다. 지난 2017년 창업한 국내 기업으로 지난 9월 코스닥 상장까지 마쳤다. 2019년에는 제품 포트폴리오 확장과 전문인력 확보의 가속화를 위해 캐나다의 DDR PHY IP 전문 회사와 인수합병(M&A)을 했다.

이성현 오픈엣지 대표는 “회사는 대기업에서 반도체 분야에서 20년 이상 경력을 쌓은 시스템반도체 핵심 전문가 사단”이라며“이미 검증된 IP 공급으로 수요가 늘고 있지만 회사가 급속히 성장함에 따라 추가적이 전문인력이 더 필요한 상황”이라고 말했다.

오픈엣지는 시장 내 전문인력 외에도 부족한 인력을 충원하기 위해 신입 육성에 직접 뛰어들었다. 오픈엣지에 종사하고 있는 각 엔지니어가 시스템반도체 분야에서 전문인력으로 클 수 있도록 경력 20년 이상의 경력자가 각 부서에서 신입을 교육한다. 신입실무 교육 프로그램인 ‘엣지 온(Edge on)’은 2단계로 구성돼 있다. 기본 기술교육 단계에서 기초 소양을 키우기 위한 직무교육을 하고, 심화 단계인 맞춤형 부서별 교육을 실시한다.

이 대표는 “육성 프로젝트를 처음 도입한 시기에 입사한 신입 엔지니어가 벌써 입사한 지 약 3년이 넘어 신임 후배들도 잘 가르치며 성장하고 있다”고 말했다.

글로벌 인재로서 성장할 수 있는 제도와 조직문화도 갖춰져 있다. 오픈엣지 엔지니어는 신입도 미국(OTC)⋅캐나다(TSS)에 위치한 자회사와도 협업할 수 있다. 이로써 업무와 관련된 기술적인 부분 외에도 글로벌 인재로서의 역량과 소양을 키울 수 있다.

이성현 대표는 “오픈엣지는 구성원의 성장이 곧 회사의 성장으로 이어진다고 생각한다”며 “개발자 입문 교육을 비롯해 외국어 교육, 국내외 학회참석 등 다양한 외부 교육을 적극 지원해 개인 성장의 발판을 제공하고 있다”고 덧붙였다.

또한 오픈엣지는 연말방학 제도를 도입했다. 12월 마지막 주는 리프레쉬 겸 개인 업무역량을 강화하는 데 이 제도를 자유롭게 사용 할 수 있도록 하고 있다.

지난 11월 서울 강남구 코엑스에서 서울대 시스템반도체 산업진흥센터가 ‘팹리스(반도체 설계) 산업 패러다임 변화와 대응전략’을 주제로 개최한 상생포럼에서는 미래 반도체 시장이 각각의 디바이스에 맞는 시스템반도체 수요증가로 기술발전 방향이 다양할 것이라는 전망이 나왔다. 또한 애플, 구글과 같은 빅테크들은 세분화된 시스템반도체 특성상 이 모든 칩을 자체 설계 및 생산할할 수 없기 때문에 각자 파트너 찾기에 나설 것이라고도 전망했다. 시스템반도체의 무한한 시장성장 가능성과 그로 인한 전문인력의 수요증가는 자명하다.

오픈엣지처럼 시스템반도체 생태계 내의 각각의 전문분야의 인력이 미래의 먹거리, 반도체 시장의 주도권 선점의 핵심이 될 것이다. 지금이라도 민관협력을 통해 인력양성 로드맵을 세우고, 국가경제의 경쟁력 강화를 위해서 인력양성에 주목해야 할 것이다.

글. 오픈엣지테크놀로지