더 빠르게, 더 가깝게 소통할 수 있게 해주는 반도체 칩

시스템LSI사업부 상품기획팀 조장호 상무

최신 스마트기기 덕분에 그 어느 때보다 세계 곳곳의 수많은 사람들이 쉽고 빠르게 소통하고, 세상과 연결되어 살고 있다. 또 일상에서 고품질의 실시간 스트리밍을 통한 다양한 콘텐츠와 다채로운 데이터 서비스를 자유롭게 사용하고 있다. 이러한 생활 양상은 앞으로 도래할 5세대(5G) 이동통신 시대에 한층 빠르고 정확한 데이터 전송을 통해 더욱 풍부해질 것이다.

스마트기기의 빠른 통신과 데이터 처리를 지원하는 건 바로 초소형 반도체 통신칩이다. 삼성전자는 2009년 업계 최초로 롱텀에볼루션(LTE) 기술을 내장한 통신(모뎀)칩을 출시했다. 2016년에는 1Gbps 속도에 5개 주파수를 연결하는 5CA(주파수 묶음, Carrier Aggregation) 통신칩, 지난해엔 1.2Gbps, 6CA의 통신칩을 연이어 출시하면서 스마트기기의 통신기술 발전을 주도하고 있다. 최신 칩에서 지원하고 있는 1.2Gbps 속도는 2시간의 고화질(HD) 영화를 불과 10초만에 다운로드할 수 있는 수준이다.

삼성전자는 스마트기기의 통신뿐만 아니라 데이터 처리 성능까지 동시에 향상시키기 위해 힘써왔다. 삼성전자의 대표 애플리케이션 프로세서(AP)인 엑시노스(Exynos) 시리즈는 지난 수년간 글로벌 유명 스마트기기들에 탑재돼, 업계 최고 수준의 성능을 보여주고 있다. 회사는 엑시노스에 ‘빅리틀(big.LITTLE)’[1] 구조와 14나노미터, 10나노미터의 초미세 공정기술을 한발 앞서 도입하는 등 최첨단 기술을 통해 성능과 소비전력을 향상시켜왔다.

스마트기기 안에 통신칩과 AP가 별도로 있으면 부품의 면적이 커져 스마트기기를 소형화 하기 어렵다. 시장에서는 통신칩과 AP의 결합을 필요로 했고, 이를 위해 삼성전자는 2014년 반도체연구소에 있던 모뎀개발팀을 시스템LSI사업부로 이동시키는 등 시장 요구사항에 부응할 수 있는 통합 칩셋 개발에 매진했다. 그 결과 2015년 엑시노스 8890을 시작으로 AP에 통신 기능이 더해진 제품을 시장에 선보여 왔으며, 스마트기기 제조사들은 이를 활용해 한층 유연하게 제품을 내놓을 수 있게 되었다.

이처럼 통신 기술의 발전에 맞춰 삼성은 최고 수준의 통신, 데이터 처리 능력을 확보했지만 아쉬운 부분이 있었다. 바로 통신규격 중 하나인 코드분할다중접속(CDMA)을 지원하지 않는다는 것이었다. 이 때문에 일부 지역에 공급이 제한되기도 했다.

삼성전자는 세계 전역의 고객을 아우르고자 통신기술을 한 차원 확대해, 2017년 CDMA 기술을 포함한 ‘엑시노스 7872’를 출시했다. 이를 시작으로 삼성전자는 올해부터 프리미엄과 중저가까지 전 라인업에 CDMA를 포함한 여섯 개 통신규격(CDMA, GSM, TD-SCDMA, WCDMA, LTE-FDD, LTE-TDD)을 모두 지원할 수 있게 되었다.

올해부터 펼쳐질 5G 시대는 사물인터넷(IoT)과 인공지능(AI), 자율주행자동차 등 전에 없던 서비스들이 출현하고, 산업을 고도화시킬 것으로 기대를 모으고 있다. 본격적인 5G 시대를 위해 네트워크, 차세대 단말기와 함께 반도체 칩 역시 계속된 진화와 발전이 요구된다. 삼성전자는 기업들이 글로벌 소비자에게 지금까지와 차원이 다른 차세대 단말기, 서비스를 제공할 수 있도록, 엑시노스 등 반도체 칩셋을 성능과 통신 기능 면에서 계속해서 발전시킬 것이다.

[1] 빅리틀(big.LITTLE) 구조: 두뇌 역할을 하는 각각의 코어가 작업 종류에 따라 필요한 만큼 개별적으로 작동해 성능과 전력효율을 높이는 기술.