삼성전자는 초지능화(Hyper-Intelligence)·초연결성(Hyper-Connected)·초데이터(Hyper-Data)를 가능하게 할 주요 응용처별 최신 반도체 설계 현황과 비전을 공유했다.

삼성전자는 고객사와 파트너사 관계자 300여명이 참석한 가운데, 시스템 반도체 설계 분야 글로벌 전문가, 석학들과 함께 생성형 AI·대형 언어 모델(LLM, Large Language Model) 기술에 대한 심도 깊은 논의를 진행했다.

삼성전자 시스템LSI사업부 박용인 사장은 “데이터를 생성하고 처리하는 ‘생성형 AI’가 올해 가장 중요한 기술 트렌드로 자리 잡으며 더 고도화된 기반 기술 확보의 필요성이 대두되고 있다” 며 “삼성전자는 고성능 IP부터 장단거리 통신 솔루션, 인간의 오감을 모방한 센서 기반 ‘시스템LSI 휴머노이드(System LSI Humanoid)’를 구현해나가며 생성형 AI에서 더 발전된 ‘선행적 AI(Proactive AI)’ 시대를 열 것이다”고 밝혔다.

최신 그래픽과 생성형 AI 기술로 사용자 경험 극대화한 엑시노스 2400

삼성전자는 이번 행사에서 AMD(Advanced Micro Devices)의 최신 아키텍쳐 RDNA3 기반 엑스클립스 940(Xclipse 940) 그래픽 처리장치(GPU)를 탑재한 차세대 모바일 프로세서 ‘엑시노스(Exynos) 2400’을 공개했다.

‘엑시노스 2400’은 전작인 ‘엑시노스 2200’ 대비 CPU 성능은 1.7배, AI 성능은 지난 2년간 14.7배 대폭 향상됐다.

삼성전자는 이 제품에 더욱 향상된 레이 트레이싱(Ray Tracing)과 함께 글로벌 일루미네이션(Global Illumination), 리플렉션/쉐도우 렌더링(Reflection/Shadow Rendering) 등 다양한 첨단 그래픽 기술을 탑재해 고성능 게임을 즐기는 유저들에게 최고의 사용자 경험(User Experience)를 제공할 계획이다.

^{* 레이 트레이싱(Ray Tracing): 물체에 투과, 굴절, 반사되는 빛을 추적해 사물을 실감나게 표현하는 기술* 글로벌 일루미네이션(Global Illumination): 직접광, 간접광 포함한 자연광처럼 표면에서 반사되는 빛까지 고려하여 현실감 있는 표현을 위한 그래픽스 기법* 리플렉션/쉐도우 렌더링(Reflection/Shadow Rendering): 빛의 반사효과, 그림자 경계를 현실 세계와 유사하게 자연스럽게 표현하는 기법}

또 삼성전자는 ‘엑시노스 2400’을 레퍼런스 기기에 탑재해 향후 스마트폰에 적용될 문자를 이미지로 변환하는 새로운 생성형 AI 기술도 선보였다.

초연결시대를 향한 삼성전자 시스템반도체 설계 기술 경쟁력 선봬

삼성전자는 이날 엑시노스 오토(Exynos Auto)·아이소셀 오토(ISOCELL Auto)·아이소셀 비전(ISOCELL Vizion) 등 다양한 차세대 시스템반도체 제품 기술을 시연해 고객사와 파트너사들로부터 호평을 받았다.

삼성전자는 2억 화소 이미지센서 기반 초고해상도 특수 줌 기술인 ‘줌 애니플레이스(Zoom Anyplace)’를 처음 공개했다. 이 기술은 움직이는 사물에 대해 풀스크린과 최대 4배 클로즈업 장면까지 화질 저하없이 동시에 촬영할 수 있고, 클로즈업시 AI 기술로 사물을 자동 추적할 수 있어 모바일 사용자에게 완전히 새로운 카메라 줌 경험을 제공한다.

삼성전자는 2025년 양산 예정인 차세대 프리미엄 인포테인먼트(IVI, In-Vehicle Infotainment)용 프로세서 ‘엑시노스 오토 V920’ 구동 영상을 공개했다.

이 제품은 Arm의 최신 전장용 중앙처리장치(CPU) 코어텍스-A78AE 10개를 기반으로 이전 제품 대비 1.7배 강화된 CPU 성능과 최대 6개의 고화질 디스플레이에 동시 연결 가능한 멀티 커넥티비티 기능으로 스마트하고 즐거운 모빌리티 경험을 제공한다.

또 삼성전자는 차량용 이미지센서향 ‘아이소셀 오토’와 사물의 빠른 움직임을 순간적으로 정확하게 포착 가능한 ‘아이소셀 비전’ 제품을 통해 안전 주행 기술도 선보였다.

삼성전자가 이날 공개한 ‘아이소셀 오토 1H1’은 다양한 주행, 조도 환경에서 도로와 사물을 정확히 판단할 수 있는 120dB HDR을 지원하고, 신호등의 깜빡임 현상 등 ‘LED 플리커(LED Flicker)’를 완화할 수 있다.

삼성전자는 운전자에게 최고의 모빌리티 경험을 제공하는 차세대 차량용 핵심 반도체를 통해 전장 기술 경쟁력을 강화해 나갈 계획이다.

한편, 삼성전자는 이날 행사에서 비지상 네트워크(NTN, Non-Terrestrial Network) 사업자 ‘스카일로 테크놀로지스(Skylo Technologies)’와 함께 차세대 5G 모뎀을 통해 모바일 기기와 인공위성을 5G로 연결하는 비지상 네트워크 통신을 선보이며, 초연결시대를 향한 삼성전자의 무선 통신 기술 리더십을 강조했다.

^{* 스카일로사(Skylo Technologies): 인공위성을 사용하는 비지상 네트워크 (NTN, Non-Terrestrial Networks)중 NTN NB-IoT 기능을 별도의 IoT칩이 없이 지원하는 차세대 5G 모뎀으로 인공위성 신호 수신기를 제작}

이외에도 삼성전자는 초광대역(UWB, Ultra-Wideband) 기술을 활용한 ‘엑시노스 커넥트(Exynos Connect) U100·2억 초고화소 이미지센서 ‘아이소셀 HP2’·QD OLED 화질을 위한 디스플레이IC·IoT 보안 솔루션·무선충전향 전력관리IC(PMIC)·스마트 헬스 프로세서 등 다양한 차세대 반도체 솔루션을 소개했다.

▲10월 5일(현지시간) 미국 실리콘밸리 삼성전자 DS부문 미주총괄(DSA)에서 열린 ‘삼성 시스템LSI 테크 데이 2023’에서 시스템LSI 사업부 박용인 사장이 발표를 하고 있는 모습

▲10월 5일(현지시간) 미국 실리콘밸리 삼성전자 DS부문미주총괄(DSA)에서 열린 ‘삼성 시스템LSI 테크 데이 2023’에서 발표를 듣는 청중들의 모습

▲10월 5일(현지시간) 미국 실리콘밸리 삼성전자 DS부문 미주총괄(DSA)에서 열린 ‘삼성 시스템LSI 테크 데이 2023’ 현장

삼성전자는 영국 카본 트러스트(The Carbon Trust)로부터 고성능 시스템 반도체 제품 4종에 대해 ‘제품 탄소 발자국(Product Carbon Footprint, PCF)’을 획득했다.
* 카본 트러스트: 2001년 영국 정부가 설립한 비영리 기관으로, 탄소 배출 절감을 위한 신기술, 혁신 등에 대한 지원과 정보 공유, 인증을 담당

‘제품 탄소 발자국’은 제품의 생산부터 폐기까지 발생하는 탄소를 탄소 발자국 산정 표준(PAS 2050)에 맞추어 산정한 제품에 부여하는 인증이다.

제품 제조에 필요한 전기, 용수, 가스 등의 유틸리티(Utility)와 원료 생산 과정, 그리고 수송에서 발생하는 탄소량을 엄격한 국제심사 기준에 따라 평가한다.

특히 반도체는 수백 개의 복잡한 제조 공정을 거치고, 사용되는 원료의 종류와 양이 많기 때문에 인증 과정이 더욱 까다롭다.

삼성전자가 이번에 제품 탄소 발자국을 획득한 제품은 모바일 SoC ‘엑시노스(Exynos) 2100’, 모바일 이미지센서 ‘아이소셀(ISOCELL) HM2’, 디지털 TV(Digital TV, DTV) SoC ‘S6HD820’, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller, TCON) ‘S6TST21’ 등 고성능 시스템 반도체 4종이다.

삼성전자는 제품 생산에 활용되는 반도체 공정 중 식각과 증착 공정에 사용되는 가스량을 감축하고, 온실가스 분해 장치의 처리 효율을 높이고 있다. 또한, 제품 소비전력 효율화를 위한 솔루션도 적용하며 탄소 발생을 최소화하고 있다.

카본 트러스트 인증위원장 휴 존스는 “삼성전자의 지속 가능한 경영 활동에 함께하게 돼 기쁘다”며 “제품 탄소 발자국은 삼성전자가 탄소 배출을 줄여가겠다는 의지를 고객에게 제시하는 지표다”고 말했다.

삼성전자 DS부문 지속가능경영사무국 장성대 전무는 “지속가능경영을 위한 삼성전자의 환경친화적인 활동이 전 세계적으로 인정받고 있다”며 “삼성전자는 고성능 시스템 반도체에 대한 제품 탄소 발자국 획득과 저감 인증을 동시에 확대해 나가며, 탄소 배출을 줄이기 위한 노력을 계속해 나가겠다”고 밝혔다.

한편, 삼성전자는 지난 2019년 반도체 업계 최초로 카본 트러스트로부터 메모리 제품에 대한 제품 탄소 발자국 인증을 받았고, 2020년에는 탄소 저감 인증까지 취득했다.

또한, 2021년 6월에는 반도체 전(全) 사업장에 대해 ‘탄소, 물, 폐기물 저감’ 인증을 받고 ‘Triple Standard’ 라벨을 업계 최초로 취득한데 이어, 시스템 반도체 제품까지 환경 인증 대상을 확대했다.
* Triple Standard 라벨: 3년간 사업장의 탄소 배출량 3.7%, 물 사용량 2.2%, 폐기물 배출량 2.1%를 저감하고, 각 분야의 경영 체제에 대한 종합 평가 기준을 만족한 기업에게 수여

삼성전자는 현재까지 총 14개 제품에 대해 카본 트러스트로부터 ‘제품 탄소 발자국’ 인증을 획득했다.

[참고 내용]

□ 엑시노스 2100 (모바일 SoC)
– 프리미엄 스마트폰에 적용되는 고성능 모바일 SoC로, 고사양 게이밍은 물론 복잡한 멀티태스킹 작업에 최적화된 제품. 최첨단 5나노 공정과 최신 CPU/GPU 설계기술을 적용해 업계 최고 수준의 성능과 저전력을 달성함과 동시에 초당 26조 번의 인공지능 연산이 가능한 제품

□ 아이소셀 HM2 (모바일 이미지센서)
– 0.7마이크로미터 픽셀을 활용한 1억 8백만 화소 모바일 이미지센서. 삼성전자가 초소형 1억 화소 시장을 본격 확대한 제품으로, 9개의 픽셀을 하나로 묶어 활용하는 노나픽셀(NonaPixel) 구조를 활용해 미세 픽셀에서도 우수한 저조도 특성을 확보함

□ S6HD820 (DTV SoC)
– 이 제품은 방송이나 인터넷으로부터 디지털 압축 데이터를 수신한 후 압축을 풀어 방송 영상 데이터로 만들고 화질 및 음성을 처리해 화면, 스피커로 전달하는 역할. 이 제품은 NPU를 탑재해 8K 고해상도 화질 개선 및 음향 처리에 최적인 기능을 제공하고, 기존에 분리되어 있던 고해상도 업스케일링 IC까지 하나의 칩으로 통합해 저전력 효율성까지 구현
* 업스케일링 IC: 낮은 해상도의 영상을 높은 해상도로 변환하는 반도체(2K 또는 4K 영상을 8K 영상으로 변환)

□ S6TST21 (TCON)
– DTV SoC로부터 전달받은 영상 데이터를 DDI(Display Driver IC)에서 요구하는 시간과 데이터로 변환해 전달하는 역할. 이 제품은 선단 공정 적용과 더불어 기존8K TV에 사용되던 2개 칩을 하나로 집적해 소비전력 낭비를 최소화함

▲ 삼성전자, 시스템 반도체 4종 ‘제품 탄소 발자국’ 인증

이는 삼성전자가 2030년까지 메모리 반도체 뿐만 아니라 시스템 반도체 분야에서도 글로벌 1위를 달성하겠다는 ‘반도체 비전 2030’을 달성하기 위한 것이다.

삼성전자는 또한 시스템 반도체 인프라와 기술력을 공유해 팹리스(Fabless, 반도체 설계 전문업체), 디자인하우스(Design House, 설계 서비스 기업) 등 국내 시스템 반도체 생태계의 경쟁력을 강화할 방침이다.

삼성전자는 과감하고 선제적인 투자와 국내 중소업체와의 상생협력을 통해 한국 시스템 반도체산업 발전에 앞장설 계획이다.

□ 시스템 반도체(파운드리 및 시스템LSI 사업) 분야에 133조원 투자, 1만5천명 직접고용

삼성전자는 시스템 반도체 사업경쟁력 강화를 위해 2030년까지 국내 R&D 분야에 73조원, 최첨단 생산 인프라에 60조원을 투자한다.

R&D 투자금액이 73조원 규모에 달해 국내 시스템 반도체 연구개발 인력 양성에 기여할 것으로 기대되며, 또한 생산시설 확충에도 60조원이 투자돼 국내 설비/소재 업체를 포함한 시스템 반도체 생태계 발전에도 긍정적인 영향이 예상된다.

삼성전자는 향후 화성캠퍼스 신규 EUV라인을 활용해 생산량을 증대하고, 국내 신규 라인 투자도 지속 추진할 계획이다.

삼성전자는 또 기술경쟁력 강화를 위해서 시스템 반도체 R&D 및 제조 전문인력 1만 5천명을 채용할 계획이다.

삼성전자의 이 같은 계획이 실행되면 2030년까지 연평균 11조원의 R&D 및 시설투자가 집행되고, 생산량이 증가함에 따라 42만명의 간접 고용유발 효과가 발생할 것으로 예상된다.
* 한국은행 산업연관표(’14년) 일자리 유발계수 활용 산출기준

□ 국내 중소 반도체업체 협력 통해 국가 시스템 반도체 산업생태계 강화

삼성전자는 국내 팹리스 업체를 지원하는 등 상생협력을 통해 한국 시스템 반도체 산업생태계를 강화한다.

국내 중소 팹리스 고객들이 제품 경쟁력을 강화하고 개발기간도 단축할 수 있도록 인터페이스IP, 아날로그 IP, 시큐리티(Security) IP 등 삼성전자가 개발한IP(Intellectual Property, 설계자산)를 호혜적으로 지원한다.

또한, 보다 효과적으로 제품을 개발할 수 있도록 삼성전자가 개발한 설계/불량 분석 툴(Tool) 및 소프트웨어 등도 지원할 계획이다.

소품종 대량생산 체제인 메모리 반도체와 달리 다품종 소량생산이 특징인 시스템 반도체 분야의 국내 중소 팹리스업체는 지금까지 수준 높은 파운드리 서비스를 활용하는데 어려움이 있었다.

삼성전자는 이러한 어려움을 해소하기 위해 반도체 위탁생산 물량 기준도 완화해, 국내 중소 팹리스업체의 소량제품 생산을 적극적으로 지원할 계획이다.

또한 국내 중소 팹리스 업체의 개발활동에 필수적인 MPW(Multi-Project Wafer)프로그램을 공정당 년 2~3회로 확대 운영한다.

삼성전자는 국내 디자인하우스 업체와의 외주협력도 확대해 나갈 계획이다.

▲ 화성캠퍼스 EUV 라인 전경

▲ 삼성전자 클린룸 반도체 생산현장

▲ 삼성전자 차량용 반도체_엑시노스 오토 V9

▲ 삼성전자 프리미엄 모바일 AP ‘엑시노스 9(9820)’

▲ 삼성전자 5G 토탈 모뎀 솔루션