[비즈엔터 김세훈 기자]

'이슈 PICK 쌤과 함께' 고려대학교 전기전자공학부 반도체공학과 신창환 교수와 함께 글로벌 반도체 패권전쟁의 흐름에 대해 이야기를 나눈다.

18일 방송되는 KBS 1TV '이슈 PICK 쌤과 함께'에서는 ‘AI시대, 첨단 반도체 전쟁’이라는 주제로 이야기를 나눈다.

신창환 교수는 강의를 시작하기 앞서 생성형 AI가 그린 '이슈 PICK 쌤과 함께' 출연진들에 대한 평가와 초상화를 공개했다. 출연자들은 AI가 자신들의 특징과 개성을 무척이나 정확하게 파악하고 있다고 놀라워했다.

지난 1월 미국 라스베이거스에서 열렸던 국제전자제품박람회(CES)에서는 가전, 뷰티, 유통 등 산업 전 분야에서 AI가 적용되고 있다는 것을 생생하게 확인할 수 있었다고 신 교수는 전했다. 개그맨 유민상 씨는 그중에서도 본인의 취향대로 고기를 구워주는 AI 그릴이 굉장히 탐난다고 말했다. 신 교수는 이번 CES에서 가장 화두가 된 것은 ‘온디바이스(On-device) AI’였다고 설명했다. ‘온디바이스 AI’는 인터넷 연결 없이, 서버나 클라우드를 통하지 않고 디바이스 자체로 AI 서비스를 하는 것으로, ‘온디바이스 AI’가 우리 생활에 들어온다면 영화에서처럼 로봇과 대화를 하는 일상이 머지않았다고 강조했다.

이렇게 AI 기술의 핵심인 온디바이스가 구현되기 위해 필요한 것이 바로 기존 반도체보다 성능은 뛰어나고 전력 소비는 적은 ‘AI 반도체’다. 대표적인 것이 ‘GPU(Graphics Processing Unit ; 그래픽 처리 장치)로, 병렬 연산을 통해 많은 데이터를 빠르게 처리할 수 있어 AI의 핵심 부품으로 쓰인다. 현재 GPU 기술에서 최강자 자리에 있는 기업은 엔비디아인데, 후발주자인 AMD가 엔비디아의 GPU보다 용량이 2배 이상 증가한 신제품을 선보이면서 추격하는 등 빅테크 기업들이 경쟁에 나서고 있어, AI 반도체 시장의 판도가 어떻게 흘러갈지는 예측 불가능한 상황이다.

신 교수는 반도체 제조 과정은 설계, 공정의 전(前) 공정과 패키징, 판매의 후(後)공정으로 분류할 수 있다고 설명했다. 지금까지의 반도체 제조 기술은 ‘전 공정’, 즉 반도체 칩을 구성하는 부품을 얼마나 작게, 고성능으로 만드는가의 경쟁이었다.

그런데 AI가 시대가 열리면서 반도체 기술의 패러다임이 바뀌어서, 후공정이 전 공정만큼이나 중요해지고 있다는 것이 신 교수의 설명이다. 대표적인 것이 ‘HBM(High Bandwidth Memory ; 고대역폭 메모리)’이다. 반도체 칩을 겹겹이 쌓아 올리는 ‘첨단 패키징’ 기술로 메모리의 성능을 높인 AI 반도체로, 국내 기업 SK하이닉스가 선두에 서 있고, 삼성전자가 이를 뒤쫓고 있는 상황이다. 현재 TSMC, 인텔, 애플, 퀄컴 등도 후공정 기술에 관심을 갖고 뛰어들고 있어, 기업들 간의 경쟁이 치열해지고 있다고 한다.

신 교수는 미국의 구글, 아마존, 테슬라, 중국의 바이두 등 기존에 범용 반도체 칩을 사서 사용하던 빅테크 기업들이 자체 AI 반도체 설계에 나서고 있는 ‘반도체 춘추전국’ 상황에서 대한민국 또한 적극적으로 경쟁에서 우위를 선점하기 위해 기술 혁신을 멈추지 않아야 한다고 강조했다. 그러기 위해서는 집중적인 반도체 인재 육성과 함께 국가의 지속적인 지원과 기업 개발자들 간의 공동 개발이 필요하다고 설명했다.