政, 반도체 미래 향해 본격 나선다…비메모리 투자 확대

[이뉴스투데이 여용준 기자] 정부가 비메모리 반도체 활성화를 위해 닻을 올린다. 지난달 30일 삼성전자 화성캠퍼스에서 열린 ‘시스템반도체 비전 선포식’ 이후 정부의 지원이 본격적으로 이뤄진 것이다. 

9일 과학기술정보통신부에 따르면 이같은 조치는 산업통상자원부 등과 함께 수립·발표한 ‘시스템 반도체 비전과 전략’의 후속조치로 신개념 반도체 소자 원천기술 및 집적·검증 기술 개발과 융합형 시스템 반도체 고급 전문인력 양성 등의 내용이 담겨져 있다.

문재인 대통령은 ‘시스템반도체 비전 선포식’에서 국내 팹리스 산업의 글로벌 시장 점유율을 2030년까지 10%로 확대하는 등의 비전을 발표한 바 있다. 또 △국내 팹리스의 수요 창출과 성장 단계별 지원 강화 △팹리스와 파운드리의 동반성장 생태계 조성 △민관 합동의 대규모 인력양성과 차세대 반도체 기술 확보 등의 전략을 제시했다. 

과기정통부는 △신개념 소자 원천기술 개발 △시스템 반도체 융합형 고급 전문인력 양성 △공공 나노팹을 활용한 팹리스 기업 지원 △민관 협업 기반의 연구거점 조성 △정부 출연연의 반도체 연구 플랫폼 역할 강화 등에 집중할 계획이다.

또 5G+ 핵심 산업 서비스와 국내 시스템반도체 기업의 연계 강화를 통해 세계 최초 5G 상용화를 국내 팹리스 업계의 신수요 창출 기회로 삼고 지원을 강화할 예정이다.

지난달 말 예비타당성 조사를 통과한 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업을 통해 앞으로 10년 간 약 2400억원을 투자해 반도체 산업의 패러다임을 바꿀만한 반도체 신소자 원천기술 개발을 추진한다. 

반도체 기술개발은 초고성능, 초저전력의 신소자 개발을 위해 초저전압 및 미세전류 제어 소자, 3차원 소자, 두뇌모사 소자 등 신소자 원천기술을 개발한다. 또 단위소자 수준의 연구를 뛰어 넘는 신소자 집적·검증 기술개발을 병행할 계획이다. 이밖에 DNA 구조를 응용한 바이오 융합 미래반도체와 같은 혁신적 소자 기초기술개발도 지원한다.

실무역량과 함께 소자 및 공정 등 제조 전반과 바이오, 미래자동차, 로봇 등 시스템 반도체 응용분야에 대한 이해를 갖춘 석·박사급 시스템 반도체 융합형 전문인력 양성도 추진된다. 

5개 내외 대학 컨소시엄을 선정, 컨소시엄 당 6년간 약 100억원을 지원할 계획으로 반도체 관련 대학들이 참여해 구성된 각 컨소시엄은 시스템 반도체 융합 전공(과정)을 신설과 산학협업 연구 및 캡스톤 프로젝트 등을 추진한다.

대전, 수원, 포항 등 반도체 제작 지원이 가능한 공공 나노팹을 중심으로 중소 팹리스에 대한 지원을 강화한다.

멀티 프로젝트 웨이퍼(MPW) 서비스 지원을 위한 반도체 설계 지원툴(PDK)을 갖추는 등 파운드리 서비스 지원을 고도화하고 중소벤처기업부의 연구장비활용 지원 사업 등과 연계를 통해 중소·창업 팹리스의 공공 나노팹 활용 부담을 대폭 경감(70% 내외)할 방침이다. 

삼성전자와 SK하이닉스 등 대규모 투자와 연계해 대기업과 정부의 공동투자를 바탕으로 연구거점을 조성한다. 삼성전자는 2030년까지 시스템 반도체에 133조원을 투자하고 SK하이닉스는 용인 반도체 클러스터에 120조원을 투자한다. 이들 두 기업은 이번 투자를 통해 반도체 기반을 마련하는 것은 물론 생태계 조성에도 적극적으로 나서기로 했다.

대기업의 반도체 연구 및 양산시설 공동 활용, 기업 난제 해결을 위한 공동연구 추진 등 연구계와 산업계의 역량을 결집한 대규모 집단연구를 통해 선도연구 집단도 육성한다.

정부 출연 연구기관들로 구성된 협의체가 이달 중 구성을 완료하고 운영을 개시한다. 협의체는 정부의 대규모 반도체 기술개발 사업의 성공적 추진을 위해 원천기술과 응용기술의 연계와 연구기관 보유 인프라를 통한 우수 기술 조기상용화 및 팹리스 창업 지원 등의 업무를 맡는다. 

이밖에 자율주행차용 반도체와 차세대 지능형 반도체 등 미래 기술에 핵심이 되는 반도체 개발에도 나선다는 방침이다. 과기정통부는 인공지능(AI) 기반의 자율주행차용 반도체 개발에 앞으로 3년간 143억원을 투자한다. 또 차세대 지능형 반도체 개발을 위한 투자도 강화한다.

정부는 올해부터 3년간 142억8000만원을 투자해 AI 기능을 구현하는 차량용 반도체를 팹리스와 자동차 부품업체가 공동으로 개발할 예정이다. 팹리스는 부품업체의 수요를 받아 기술을 개발하고 부품업체는 개발된 기술을 자사 제품에 실증해 적용한다.

자율주행차용 AI 반도체 개발에 이어 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업 예타 통과로 앞으로 10년 동안 과기정통부와 산업부 공동 10년간 1조96억원을 투자할 계획이다. 과기정통부는 설계 2475억원, 소자 2405억원 등 총 4880억원, 산업부는 제조와 설계에 5216억원을 투자한다.

정부는 이번 투자를 통해 현재 반도체보다 약 25배 빠른 1PFLOPS급의 연산처리 속도를 갖는 인공지능 프로세서(NPU)와 구동을 위한 소프트웨어(SW), 대용량 데이터를 고속으로 전송하는 인터페이스 등 핵심 원천기술 개발을 업계와 공동으로 추진할 계획이다.

1PFLOPS는 1초에 1000조번 연산속도를 의미한다. 현재는 1초에 40조번 연산속도를 구현하고 있다. 

팹리스의 초기 진입장벽으로 작용하는 반도체 설계툴(EDA Tool)을 업계가 공동으로 활용할 수 있는 기반을 올해 하반기에 구축할 예정이다. 이를 위해 정부는 추경예산 46억원을 편성했다. 

이밖에 과기정통부는 팹리스가 많이 활용하는 설계툴을 수요조사를 통해 구매하고 온라인으로 다운로드 받아 팹리스가 손쉽게 사용할 수 있도록 지원할 계획이다.