급변하는 ICT 산업을 이끌 황금산업인 시스템반도체 산업은 중국의 거센 추격과 신흥 업체·선두 기업을 가리지 않는 공격적인 인수합병(M&A), 급변하는 기술과 시장 환경 등 새로운 도전과 위기에 직면해 있다고 한다.

그러므로 전 세계 반도체 시장의 70%를 차지하는 시스템(비메모리)반도체 산업에서 살아남으려면 아래와 같은 기본적이고 필수적인 여건들을 갖추어야 된다고 본다.

1. 시스템반도체의 설계부터 사업화를 위한 전문가

2. 대기업, 중견기업 그리고 중소기업이 상생할 수 있는 생태계

3. 급변하는 ICT 산업 생태계에 부합하는 정부 지원 시스템

4. 충분한 재원 조달

5. 설계를 위한 인프라(특히 고가의 전자설계자동화소프트웨어)

위의 필수적인 사항들에 대해 국내 기업들에서는 어떻게 하고 있는지 살펴보자.

1. 시스템반도체의 설계부터 사업화를 위한 전문가

대부분의 시스템반도체 관련기업들은 경험을 통해 실력을 쌓아온 고급, 전문 인력들을 소홀히 관리하는 경우가 많다. 고급인력들은 나이가 들면 들수록 많은 경험과 실패를 통해 새롭고 혁신적인 기술을 개발할 수 있는 실력을 갖추게 된다. 하지만 우리의 기업들은 이를 경시하고 뭔가 새로운 것을 도전할 나이에 명예퇴직, 부서이동 등의 사유로 고급인력들을 홀대하고 만다.

최근에는 이러한 국내 현황을 잘 아는 중국기업들이 국내 고급설계인력들에게 좋은 조건을 제시하여 스카우트하는 사례가 많아지고 있다. 이에 국내 해당기업은 뒤늦게 대책을 마련하고 있는 것 같다. 이러한 사례를 보더라도 시스템반도체 산업의 성패는 경험 많은 설계전문가이다. 따라서 국내 시스템반도체 관련기업들은 설계전문가에 대한 새로운 처우 개선이 필요하다고 본다.

물론 설계전문가 뿐만 아니라 그들의 제품을 홍보, 판매, 유지, 관리하기 위한 각 분야의 전문가도 중요하다. 좋은 제품에는 그에 따르는 판매 전략과 AS(After Service) 같은 관리가 따라야 회사의 성장으로 이어질 수 있기 때문이다. 시스템반도체 기업들이 황금알을 낳기 위해서는 기본적인 설계, 홍보, 영업, 경영을 담당하는 인력과 체계가 구축되어 있어야 된다.

2. 대기업, 중견기업, 중소기업이 상생할 수 있는 생태계

시스템반도체 설계는 다기능, 고성능의 반도체 설계이다. 즉, 이 설계는 여러 사람들과 회사가 모여 설계상의 문제점을 예측해보고, 문제발생시 협력하여 해결해야 하는 것이다. 이러한 조건에도 불구하고 자기만 잘하면 된다는 식으로 반도체칩을 만들어 다른 칩과 연동하여 사용하게 되면 문제가 생길 수 있다. 각각의 반도체칩은 아무 오류 없이 설계되었어도, 이 두 반도체칩을 연동할 때에는 각각의 특성과 여러 환경조건으로 인해 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

그러므로 대기업, 중견기업 그리고 중소기업이 한 가족처럼 서로 배려하고 협력해야만 현재나 미래의 시스템반도체 산업에서 살아남을 수 있다고 본다.

3. 급변하는 ICT 산업 생태계에 부합하는 정부 지원 시스템

미래 핵심 산업인 시스템반도체 산업을 위해서는 이에 맞는 혁신적인 정부지원체계가 필요하다. 1997년 정부에서는 중소기업들의 반도체산업을 지원, 육성하기 위해 한국전자통신연구소 산하에 ASIC센터를 설립하여, 반도체설계를 위한 고가 설계 자동화툴 구축, 인력양성, 칩 제작지원 등 많은 도움을 줘왔다.

하지만 다양하게 변화하는 반도체칩의 기능과 시스템반도체 산업으로 인해 기존 지원체계로는 한계에 직면한 관련 중소기업들이 많은 어려움을 겪고 상황이다.

과거의 반도체설계는 단순한 기능의 반도체칩을 제조하기 위한 EDA(Electronic Design Automation:전자설계자동화)소프트웨어, 그리고 이를 통해 설계하는 설계자(전문가)를 위한 지원시스템이었다. 그러나 지금의 시스템반도체는 다양하고 고성능을 요구하는 반도체설계이다 보니 더욱 많은 기능을 요하는 전자설계자동화 소프트웨어와 많은 설계인력이 필요하다.

정부는 변화하는 상황에도 불구하고 과거의 지원체계를 유지하고 있을 뿐만 아니라 기존의 반도체지원 예산을 점점 줄이고 있는 실정이다. 이로 인해 지원받고 있는 해당 중소기업들은 시스템반도체 설계에 많은 어려움을 겪고 있다.

이 상황을 극복하기 위해서는 현재와 미래의 시스템반도체 산업을 육성하기 위한 새로운 지원 시스템이 필요하다고 본다.

4. 충분한 재원 조달

미래의 핵심 산업인 시스템반도체 설계에는 막대한 예산이 따라야 성공할 수 있다. 하나의 혁신적인 제품을 개발하기 위해서는 장기적이고 충분한 재원과 인적구성이 필요하다. 그런데 우리의 시스템반도체산업은 최소한의 인력과 비용으로 제품을 개발하고 있는 상황이다. 그러다 보니 많은 어려움이 따르고, 어렵게 만들어진 반도체칩은 경쟁사의 칩과 비교하여 가격적, 성능적인 면에서 많이 떨어진다. 이러한 문제들은 바로 회사의 위기로 다가온다.

즉, 경쟁력 있는 반도체칩을 만들기 위해서는 충분한 재원과 풍부한 설계인력으로 혁신적인 제품을 만들어야 성공할 수 있다.

5. 설계를 위한 인프라(특히 고가의 전자설계자동화소프트웨어)

전 세계 반도체 시장의 70%를 차지하는 시스템(비메모리) 반도체를 설계하기 위해서는 설계전문가가 사용할 EDA(Electronic Design Automation:전자설계자동화)소프트웨어가 그 중심에 있다. 디지털위주의 반도체 설계과정은 대략적으로 HDL description(하드웨어 설계언어 설계), Functional verification(기능검증), 합성, Timing analysis(시간분석), Gate-level 시뮬레이션, P&R, Layout verification (설비배치 검증) 등을 거쳐 최종적으로 파운드리(foundry:반도체 설계만 하는 업체에 생산부분을 맡아주는 사업)에서 반도체칩으로 만들어진다. 반도체칩의 특성상 일단 만들어진 이후의 디버깅(오류수정)은 매우 제한적이어서 설계의 각 과정에서의 검증이 무엇보다 중요하다. 그리고 위 설계의 각 단계마다 EDA software의 사용은 필수적이다.

설계와 검증을 위한 각종 EDA 소프트웨어 (시놉시스사, 케이던스사, 멘토사 등의 제품)가 없다면 현재의 반도체 시스템의 제작은 불가능할 것이다. 따라서 반도체 제품의 설계 및 생산에 관련된 산업에서 EDA와 같은 자동화설계 소프트웨어에 대한 의존도는 다른 어떤 산업보다 높다고 할 것이다.

더 심각한 것은 미국의 각 주에서는 불법 IT 제품의 사용을 불공정행위로 규정하고 있다.

워싱턴주는 2011년에 “Sale of Products - Stolen or Misappropriated Information Technology” 라는 부제의 법령을 제정하였다. 이 법은 제품의 생산 과정에서 “stolen or misappropriated information technology”가 사용된 경우 생산자 회사가 이를 통해 원가를 절감함으로써 불공정 경쟁행위를 한 것으로 보아 판매금지 등 조치를 가할 수 있다고 규정하고 있다. 즉, 제품 자체가 지식재산권을 침해하고 있지 않은 경우에도, 생산과정에서 불법소프트웨어 등 불법 IT 기술이 사용된 경우 제품의 유통을 막을 수 있게 된 것이다.

라이선스를 받지 않은 (불법적인) 소프트웨어의 사용에 대해서는 물론 저작권침해, 손해배상, 형사처벌 등의 책임을 져야 한다. 그런데 이러한 와중에 위와 같이 미국이 불법소프트웨어의 사용을 불공정 경쟁행위로 보아 수입금지 조치를 취할 경우 문제는 더욱 심각해 질 수 있다. 불법적인 EDA Software를 이용하여 생산된 해당 반도체칩 또는 이를 사용한 제품이 미국의 수입금지 조치를 받는다면, 불법소프트웨어 사용이 단순히 저작권 등 지적재산권 침해 문제만을 야기하는 데에서 나아가 회사의 존립마저 심각한 위험에 직면하게 할 수 있을 것이다.

따라서 합법적인 EDA Software를 사용하여 미래 ICT산업에 필수적인 해당 반도체칩 또는 이를 사용한 제품을 생산할 수 있는 새로운 인프라가 필요하다.

그런데 우리의 실정은 설계자동화 소프트웨어가 고가란 이유로, 예산이 없다는 이유로, 편법을 통해 설계하다보니 제대로 된 결과물이 나올 수 없다. 설령 제대로 된 결과물이 나오더라도 사업화 단계에서 특허와 저작권문제로 어려움에 빠지는 경우가 많다.

미래 ICT산업과 시스템반도체 연구개발에서 제일 중요한 것은 국제기준에 맞는 합법적인 생태계 구축인 것 같다. 특히 시스템반도체 설계에 없어서는 안 될 전자설계자동화 소프트웨어를 합법적으로 사용 지원받을 수 있는 기반구축이 제일 중요하다.

시스템반도체설계=EDA(Electronic Design Automation:전자설계자동화)소프트웨어 라고 할 수 있을 것이다.

[상명대 특임교수 김정대]