삼성, 5G 시대 대비한 시스템반도체 대거 발표

삼성전자가 기존 제품보다 성능이 20% 가량 향상된 모바일 프로세서 '엑시노스'의 차기작을 발표했다. 또한 업계 최고의 속도를 자랑하는 5G 모뎀 신작도 내놓았다. 여기에 ▲6세대 이동통신(6G) 시대를 겨냥한 칩, ▲사람의 눈보다 더 정교하고 빠른 정보전달이 가능한 이미지센서 등에 대한 신기술을 공개했다.

삼성전자는 23일(현지시간) 미국 실리콘밸리에 위치한 삼성전자 미주법인(DSA) 사옥에서 이같은 내용을 담은 '제 3회 삼성테크데이2019'를 개최했다. 그동안 이 행사는 메모리 반도체 위주의 발표가 이뤄졌지만, 이날은 다양한 기능들을 작은 칩 안에 올려놓는 통합작업을 주로 하는 삼성전자 내 시스템LSI 사업부가 먼저 마이크를 잡았다. 강인엽 삼성전자 시스템LSI 사업부 사장은 "오늘은 시스템LSI 차원에서 여는 첫번째 테크데이"라며 "3세대 인공지능신경망 유닛을 장착한 신제품 엑시노스990과 누구도 따라올 수 없는 속도를 자랑하는 5G 모뎀 엑시노스5123은 인공지능, 5G 시대에 최적화된 혁신적 제품이다"고 말했다. 삼성전자는 올해 4월 '반도체2030' 비전을 발표하고 메모리 반도체를 넘어선 시스템LSI 반도체 쪽에서 글로벌 1위를 달성하겠다는 목표를 제시했다. 이번 엑시노스990과 엑시노스5123 등의 시스템반도체들은 삼성전자의 반도체2030 비전 발표 이후 처음 내놓는 삼성전자의 고성능 제품들이다.

강인엽 삼성전자 시스템 LSI 사업부 사장이 한국시간 24일 새벽 2시 미국 실리콘밸리 삼성전자 미주법인(DSA) 사옥에서 열린 삼성테크데이2019에서 발표를 하고 있다. [사진 제공 = 삼성전자]

컴퓨터로 치면 CPU와 그래픽칩(GPU), 그리고 인공지능칩(NPU)를 함께 합쳐 놓은 것과 같은 제품 '엑시노스990'은 전작에 비해 성능이 약 20% 향상됐다고 삼성전자는 밝혔다. 특히 신경망 코어 2개를 부착해 인공지능 연산성능을 대폭 향상시켰다. 삼성전자는 "디지털 신호처리기를 탑재해 초당 10조회 이상의 인공지능 연산 성능을 확보했다"고 밝혔다. 이 제품을 활용할 경우 얼굴인식 기능을 단말기 차원에서 실행할 수 있기 때문에 서비스 사용 시얼굴 이미지의 유출가능성이 줄어든다. '엑시노스990' 은 연내 양산되며, 일단 내년 발표되는 삼성전자의 플래그십 스마트폰에 탑재될 것으로 보인다.

삼성전자는 또 전작 대비 2배 빨라진 5G 다운로드 속도를 자랑하는 '엑시노스 모뎀 5123'도 이날 발표했다. 6GHz 이하 주파수 대역에서는 속도 면에서 따라 갈 경쟁제품이 없는 상태이며, 밀리미터파(mmWave) 대역에서도 업계 최고수준의 속도를 제공한다고 삼성전자는 밝혔다. 특히 스마트폰 뿐만 아니라 사물인터넷, 차량 등과 같은 다양한 단말기에 이 5G 모뎀은 사용될 가능성이 높다.

모바일 AP 시장과 5G 모뎀 시장의 점유율. [자료 = 스트래터지 애널리틱스 (SA) 2019년 6월]

삼성전자는 이와 별도로 자사가 개발하고 있는 기술들에 대한 소개도 했다. 예를 들면 6G 이동통신 시대를 겨냥한 모뎀 기술이다. 송기봉 삼성전자 DS미주총괄 상무는 "학계와 산업계 일각에서는 이미 6G를 논의하고 있고, 삼성도 관련 기술 개발을 시작했다"며 "6G는 홀로그래피나 나노바이오데이터 통신, 그리고 우주여행과 같은 장거리 간의 통신 등이 가능해 지는 것을 지향한다"고 말했다. 그는 "6G를 위해서는 테라(Tera)헤르츠 수준의 주파수대역을 정복해야 하며, 안테나 시스템을 개선해야 하고, 인공지능과 머신러닝이 통신의 핵심으로 들어와야 한다"고 말했다. 삼성전자는 또한 단말기 상태에서 머신러닝이 가능할 수 있는 반도체 칩 통합 기술도 개발 중이라고 밝혔다. 이정원 삼성전자 DS미주총괄 상무는 "여러 칩들에게 분산하여 학습을 시키는 방식, 클라우드에서 학습을 하고 단말기에는 가르쳐 주는 방식 등의 여러 안들이 논의되고 있다"고 말했다.

강인엽 삼성전자 시스템 LSI 사업부 사장이 한국시간 24일 새벽 2시 미국 실리콘밸리 삼성전자 미주법인(DSA) 사옥에서 열린 삼성테크데이2019에서 발표를 하고 있다. [사진 제공 = 삼성전자]

특히 삼성은 이미지 프로세싱 센서 기술 고도화에 대한 발표도 진행해 주목을 끌었다. 현재 아날로그 필름에는 약 86메가 정도의 픽셀들이 들어가는데, 그보다 훨씬 작은 단위면적에서 108메가 픽셀을 담을 수 있는 이미지센서를 만든 것이다. 김이태 삼성전자 DS미주총괄 픽셀개발팀 상무는 "현재는 0.7나노미터 크기로 픽셀을 만들고 있는데, 이를 0.6나노미터 크기로 줄이면 200메가의 픽셀들을 칩에 담을 수 있다"며 "이 센서를 활용하면 DSLR 카메라보다 더 강력한퀄리티의 사진을 스마트폰으로 찍을 수 있게 된다"고 말했다. 뿐만 아니라 삼성전자는 이미지센서와 DRAM메모리, 로직 칩 등 세 가지를 한데 겹쳐서 하나의 칩으로 만드는 통합작업도 하고 있다고 밝혔다. 이렇게 되면 이미지센서가 사람의 눈 기능도 하지만, 두뇌처럼 메모리 기능도 할 수 있고, 다른 기계들과 소통하는 기능도 할 수 있게 된다. 삼성전자 관계자는 "해당 기술이 상용화되면 이미지센서에서 다른 칩으로 데이터들이 왔다갔다 할 필요가 없어져 매우 빠른속도로 데이터 처리가 가능해 진다"며 "카메라 자체가 지능을 갖게 되는 것"이라고 말했다.

한편 삼성전자는 메모리 부분에서 '3세대 10나노급(1z) D램'과 '7세대(1yy단) V낸드 기술', 'PCIe Gen5 SSD 기술', '12GB uMCP' 등 신제품과 개발중인 차세대 기술의 사업화 전략을 대거 공개하고, 메모리 기술 한계 극복을 통한 고객 가치 극대화 방안에 대해 공유했다.

[실리콘밸리 = 신현규 특파원]

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