[뉴스비전e 박준상 기자] 4차산업 시대로 진입하면서, 핵심 서비스로 주목을 받는 스마트홈, 자율주행자동차, IoT, 인공지능 등 첨단 융 · 복합 제품의 기초 부품은 시스템 반도체다.

한국은 메모리 강국이지만, 아직까지 퀄컴, 엔비디아 등 시스템반도체 리딩 기업들과는 기술적 차이가 있다.

시스템 반도체는 다양한 기능을 집약한 시스템을 하나의 칩으로 만든 반도체이지만, 메모리 반도체와 비교해 개별 기능에 특화해야 한다는 점에서 상대적으로 대량 생산체제 보다는 주문형에 가깝다.

파운드리 분사 등을 통해 삼성전자도 시스템 반도체 관련 사업을 한층 더 강화하는데 집중하고 있다. 시스템반도체의 현황과 전망을 연재를 통해 짚어본다. [편집자주]

[②한국, 시스템 반도체 시장 점유율 '매우 취약']

전세계적으로 시스템 반도체 시장이 높은 비율을 형성하고 있으나 그에 비해 국내 시스템 반도체 시장 점유율은 매우 취약한 상태인 것으로 나타났다. 

시장 진입을 위한 전문인력 양성과 설계 기술 개발이 시급하다는 지적이다.

◆'다양하게 그리고 급속도로'...확대되는 시스템 반도체 시장

스마트폰의 두뇌 역할을 하는 시스템 반도체의 대표 제품인 모바일 AP(Application Processor)는 SoC(System-on-Chip)의 일종으로 시스템이 칩 하나에 통합되어 있다.

여기에 시스템은 CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphic Processing Unit), 모뎀(Modem), ISP(Image Signal Processor), 멀티미디어 칩 등을 말한다.

AP에 들어가는 CPU는 처리방식에 따라 32/64비트로 나눠지고 코어 수에 따라 쿼드코어(4개), 옥타코어(8개) 등으로 구분된다.

GPU는 그래픽 처리용으로 사용되는 칩으로 2D/3D 그래픽 모두 이 칩셋을 통해 처리된다.

스마트폰에 탑재되는 모바일 AP시장은 퀄컴(Qualcomm), 삼성전자, 미디아텍(MediaTek), 인텔(Intel), 하이실리콘(HiSilicon) 등이 주도하고 있으며 최근 스마트폰 판매 성장세가 둔화되면서 중국과 인도의 저가형 제품군에 대한 수요업체의 성장세가 주목을 받고 있다.

시장조사 기관인 가트너(Gartner)에 따르면, 시스템 반도체의 세계 시장 규모는 2015년 2천 751억 달러에서 2021년에는 3천 589억 달러 규모에 이를 것으로 전망되고 있다. 연평균 4.5%씩 성장할 것이라는 분석이다.

◆주문형 반도체 비중 여전히 커... 한국은 아직 메모리에서만 '위용'

주문형 반도체인 ASIC가 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 2021년에 전체 시스템반도체 시장의 42.5%에 해당하는 1천 526억 달러 규모가 예상되며, 마이크로 컴포넌트는 717억 달러로 전망된다.

모바일 기기의 확산으로 인해 단말기와 휴대용 스마트 기기들의 수요가 전반적으로 확대되면서 특정 애플리케이션별로 주문 제작되는 ASIC이나 마이크로컴포넌트의 비중은 향후에도 지속적으로 성장될 것으로 예측된다.

시장조사기관 인사이트 플러스(Insight Plus)에 따르면, 국내 시스템 반도체 시장은 지난 2015년 152억 달러 수준에서 2021년에는 약 246억 달러 규모가 될 것으로 전망되고 있다.

전세계적으로 시스템 반도체 시장이 높은 비율을 형성하고 있으나 그에 반해 국내 시스템 반도체 시장 점유율은 매우 취약하다는 평가다. 

모바일 AP와 모뎀, RFIC3 등과 같은 시스템 반도체 제품들은 일부 국산화가 진행되고 있지만 차량용/전력 반도체는 대부분 수입에 전적으로 의존하고 있다.