'원칩' 꿈 이룬 삼성전자, 퀄컴·인텔과 정면 승부…스마트폰·IoT 사업 '호재'
삼성전자가 중앙처리장치(CPU)와 롱텀에볼루션(LTE) 통신칩(모뎀),그래픽칩(GPU)을 하나로 묶은 원칩(One Chip) 모바일 애플리케이션프로세서(AP) 개발에
성공했다.
이에 따라 삼성전자는 엑시노트8 개발을 통해 기존에 원칩 양산에 성공한 퀄컴,인텔 등과 시스템 반도체 분야에서 어깨를 나란히 하고 경쟁할 수 있는 터전을
마련했다.
그동안 삼성전자는 CPU를 자체 개발했으나 통신칩은 퀄컴 제품을 사용해 ‘반쪽 자체 AP’라는 지적을 받아왔다.
자체 통신칩을 탑재한 엑시노트8을 개발함에 따라 스마트폰 시장에서 탈(脫) 퀄컴은 물론 향후 사물인터넷(IoT) 시장에서도 경쟁력을 확보할 수 있게 됐다.
 | | ▲ 삼성전자 엑시노스8 옥타의 모습 /삼성전자 제공 |
ㆍ‘CPU+통신칩’ 엑시노스8, 소비전력↓·성능↑…갤럭시S7 탑재 될 듯
삼성전자가 지난 12일 공개한 ‘엑시노스8 옥타(8890)’는 14㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 핀펫(FinFET) 공정을 통해 생산된다.
삼성전자는 모바일 시장에서 유일하게 14나노미터 공정으로 AP를 생산하고 있다.
이는 16나노미터 공정으로 생산하는 세계 1위업체 TSMC를 기술적으로 압도하는 상황이다.
14나노미터와 16나노미터는 반도체 미세공정의 차이로 숫자가 낮을수록 칩의 크기는 작아지고 소비전력 효율은 높아진다.
모바일 AP는 스마트폰에 주로 사용되기 때문에 크기와 소비전력이 제품 경쟁력에 결정적인 영향을 미칠 수 있다.
 | | ▲ 삼성전자 갤럭시S7으로 추정되는 콘셉트 이미지 /테크레이더 |
엑시노스8의 가장 큰 특징은 자체 개발한 LTE 통신칩을 탑재한 것이다.
기존 갤럭시 시리즈에 장착했던 퀄컴 스냅드래곤 810에 발열 문제가 발생하자 삼성전자는 갤럭시S6 시리즈,갤럭시노트5에 자체 개발한 엑시노스7을 사용했다.
그러나 엑시노스7의 경우 CPU만 자체 설계됐고 통신칩으론 퀄컴 제품이 탑재됐다.
엑시노스8이 이런 문제점을 해결한 것이다.
특히 빅·리틀 멀티프로세싱(big·LITTLE Multi-Processing) 기술을 채용해 8개의 코어가 작업의 종류에 따라 개별적으로 작동해 성능과 전력효율을 높였다.
엑시노스8의 성능은 엑시노스7 보다 30% 이상 향상됐고, 소비전력은 10%가량 절감됐다.
엑시노스8은 LTE의 8배 속도인 최대 600Mbps(초당 600메가비트)의 다운로드 속도와 150Mbps의 업로드 속도를 지원한다.
삼성전자는 올해 말부터 엑시노스8을 양산한다. 이에 따라 내년 초 출시 예정인 갤럭시S7에 처음 탑재될 것으로 보인다.
한 증권사 연구원은“엑시노스8과 같은 원칩은 물리적인 칩 면적을 줄여,스마트폰의 공간을 효율적으로 사용할 수 있다”며“갤럭시S7에 엑시노스8이 탑재되면
갤럭시S7은 기존 갤럭시 시리즈 가운데 가장 얇은 두께로 출시될 가능성이 크다”고 말했다.
ㆍ삼성전자, 퀄컴·인텔과 맞경쟁…시스템반도체 구도 바뀔까?
삼성전자가 엑시노스8를 개발함에 따라 모바일 시장의 절대강자였던 퀄컴과의 치열한 경쟁이 예고된다.
그동안 퀄컴은 CPU와 통신칩을 통합한 스냅드래곤으로 모바일 AP 시장을 주도해왔다.
스트래티지 애널리틱스(SA)가 조사한 ‘2014년 모바일 AP 점유율’에 따르면 퀄컴은 52.9%로 시장의 절반 이상을 차지했다.
이어 애플(16%), 미디어텍(15.1%), 삼성전자(4.2%)가 뒤를 이었다.
통신업계 관계자는“원칩은 스마트폰 뿐만 아니라 데이터센터서버 IoT 시장 등에서 가장 중요한 기술”이라며“삼성전자가 엑시노스8을 내세워 해외 제조사들에
공급할 경우 시스템반도체 시장 구도에 큰 변화가 예상된다”고 말했다.
최근 삼성전자는 엑시노스7을 중국 스마트폰 업체인 메이주에 공급하기도 했다.
 | | ▲ 자료:SA |
일각에서는 엑시노스8을 통해 삼성전자의 IoT 경쟁력이 한층 강화될 것이라는 전망도 나온다.
삼성전자가 지난 6월 선보인 개방형 하드웨어 플랫폼 아틱(Artik)에 원칩 기술을 적용할 경우,성능과 소비전력 부문에서 큰 개선이 기대되기 때문이다.
아틱은 IoT 플랫폼으로 CPU,통신칩,GPU를 통합한 원칩과 함께 메모리,
와이파이·블루투스 등 커넥티비티칩이 탑재된 하드웨어 개발 보드다.
IoT 기기 제조업체가 제품의 개발·생산을 쉽게 할 수 있도록 돕는 일종의 모듈화된 부품이다.
예를 들어 제조사가 스마트폰과 연동하는 로봇청소기를 만들 경우 핵심인 각종 칩을 개발하거나 구입해야 하는데,아틱을 사용하면 이런 번거로움 없이 제품을 개발
·생산할 수 있다.
 | | ▲ 삼성전자 개방형 하드웨어 플랫폼 ‘아틱’의 라인업 /삼성전자 제공 |
아틱은 IoT 플랫폼 시장에서 ‘큐리’,‘에디슨’ 등을 선보인 인텔과 경쟁할 것으로 예상된다.
인텔은 IoT 시장 경쟁력 강화를 위해 지난 6월 시스템반도체 업체인 알테라를 167억 달러(약 18조 5800억원)에 인수했다.
인텔은 자사가 보유한 마이크로프로세서와 알테라의 프로그래머블반도체(FPGA) 기술을 융합해 새로운 IoT 플랫폼을 선보이겠다는 전략을 갖고 있다.
칩셋 하나로 PC 구동이 가능한 수준의 기능을 넣겠다는 것이다.
한태희 성균관대 반도체시스템공학과 교수는“삼성전자는 원칩인 엑시노스8 개발을 통해 스마트폰, 데이터센터 서버 등의 사업에서 더 많은 기회를 얻게 됐다”며
“특히 장기적인 관점에서 원칩 개발 기술력을 활용하면 IoT 시장에서도 퀄컴,인텔 등과 맞경쟁을 할 수 있을 것”이라고 말했다.
☞  ☜ ■ 박성우 조선경제 기자 foxpsw@chosunbiz.com
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자사 칩 팍팍 밀어주는 삼성전자…"중저가 스마트폰에도 엑시노스 장착"
삼성전자가 고가(高價) 스마트폰에 이어 중저가 제품군에도 자사 '엑시노스' 애플리케이션 프로세서(AP)를 탑재할 계획이라고 IT전문매체 삼모바일이 15일
보도했다.
AP는 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 비메모리 반도체로 엑시노스는 삼성전자가 자체 설계해 제작한 제품이다.
삼성전자는 '7422', '7880','8890' 등 3개의 엑시노스 신제품 칩 상용화를 검토 중인 것으로 알려졌다.
7880이 중저가 제품군인 갤럭시A 시리즈에 탑재될 것으로 보인다.
7422는 현재 갤럭시S6에 쓰이는 7420을 소폭 업그레이드한 제품이며 8890이 차세대 기종인 갤럭시S7과 같은 프리미엄 제품군에 장착될 전망이다.
 | | ▲ 삼성전자 엑시노스 7420. /삼성전자 제공 |
삼성전자는 지난해부터 엑시노스 활용을 확대하고 있다.
시장조사기관 스트래티지 애널리틱스에 따르면 삼성전자 비메모리 사업을 담당하는 시스템LSI 사업부의 2분기 AP 출하량은 지난해 2분기보다 두배 이상 늘었다.
그동안 삼성전자는 세계 최대 반도체 설계회사인 퀄컴의 AP를 주로 써왔다.
자사 칩의 성능이나 전력 효율성 등이 뒤처진다는 판단이었다.
이 때문에 삼성전자는 자체 AP를 써왔던 경쟁사 애플보다 수익성이 나쁘다는 지적을 받아왔다.
전문가들은 삼성전자가 14나노 핀펫 공정을 완성하면서 자사 칩에 대한 자신감을 얻었다고 분석했다.
스튜어트 로빈슨 스트래티지 애널리틱스 이사는“삼성전자 시스템LSI가 고난을 딛고 일어설 수 있었던 배경에는 14나노 공정 기반의 엑시노스 7420이 있었다”며
“삼성전자가 자체 제작한 통합 AP를 중저가 제품군에도 활용하려는 노력을 가속하고 있다”고 말했다.
핀펫은 평면이 아닌 입체(3D) 구조의 반도체 칩으로 누설 전류는 줄이고 성능을 높인 게 특징이다.
14나노는 선폭(線幅) 정밀도를 말한다.
이 숫자가 낮을수록 같은 면적에 더 많은 반도체를 넣을 수 있다.
14나노 핀펫은 이전 공정인 20나노와 비교했을 때 전력을 35% 적게 쓰면서 연산 처리 속도는 20% 빠르다.
반도체 업계는 삼성전자의 AP 자립이 김기남 삼성전자 반도체총괄 겸 시스템 LSI사업부 사장(사진)의 노력에서 비롯됐다고 평가
하기도 한다.
국내 사립대 전자공학과 교수는 “김기남 사장은 기술적인 완성도에 집착하는 사람”이라며 “학계에서 활발히 활동하며 연구에 매진하는
몇 안 되는 최고경영자”라고 평가했다.
김기남 사장은 모바일 AP 원천 기술인‘코어’자립도 준비 중이다.
코어는 AP의 표준 설계도에 해당하는 기술이다.
삼성전자를 비롯해 대부분 AP 제조사들은 영국 ARM사의 코어를 써왔다.
삼성전자는‘몽구스’라고 이름붙인 자체 코어를 통해 갤럭시S7에 탑재될 AP 엑시노스 8890을 만들 것으로 알려졌다.
업계 관계자는 "삼성전자는 8890 칩셋을 통해 퀄컴,애플과 함께 코어 자립을 이룬 제조사로 거듭나게 된다"며"삼성전자가 이미 8890
성능 최적화 작업에 돌입했다"고 말했다.
☞ ☜ ■ 한동희 조선경제 기자 dwise@chosunbiz.com
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