AI 가전 반도체도 '칩렛'으로 혁신

칩렛… 블록처럼 반도체 조립

고성능·저전력에 매년 8.8%↑

삼성·LG·SK… 전장·가전·메모리

LG "가전 칩부터 칩렛 도입"

16일 오전 서울 강남에서 열린 '제8회 인공지능반도체포럼'에서 김진경 LG전자 SoC센터장(전무)이 '스마트홈을 위한 인공지능 반도체'를 주제로 강연하고 있다. [사진=김민우 기자]

가전업계에서도 인공지능(AI) 반도체의 중요성이 높아지면서 차세대 이종 집적 패키징 기술인 '칩렛'이 주목받고 있다. 

16일 오전 서울 강남에서 열린 '제8회 인공지능반도체포럼'에서 김진경 LG전자 SoC센터장(전무)은 "우선 가장 니즈가 높은 가전 제품부터 칩렛을 적용할 예정이다"라며 혁신의 주역으로 칩렛을 강조했다. 그는 칩렛의 파운드리(반도체 위탁생산) 파트너로 삼성전자와 TSMC, 인텔 등을 언급했다.

칩렛은 기존 단일 구조와 달리 중앙처리장치(CPU) 그래픽처리장치(GPU) 등 서로 다른 반도체들을 레고 블록처럼 연결하는 반도체 후공정 패키징 기술이다. 기존 시스템온칩(SoC) 대비 △레티클(반도체 제작 틀) 면적 한계 △수율 △재사용성과 신제품 출시 속도(TTM) △성능 △생산 및 활용 비용 측면에서 강점을 지닌다.

김 전무는 "맞춤화나 업그레이드를 위해 필요한 부분만 교체하면 된다"며 "칩렛 적용 AI칩은 현재 개념증명(PoC) 단계까지 마무리했다"고 밝혔다. 이는 신기술의 구현 가능성과 상용화 여부를 검토하는 개발 초기 과정이다.

다품종 소량생산과 저전력 구현 및 발열 제어에 유리한 점도 칩렛이 차세대 기술로 주목받는 이유다. 시장조사업체 욜디벨롭먼트에 따르면 글로벌 칩렛 시장은 지난 2020년 120억 달러 수준에서 2026년 270억 달러로 연평균 8.8%의 성장률을 이어갈 것으로 예상된다.

삼성전자와 LG전자, SK하이닉스 등 글로벌 전자·반도체 업계는 가전뿐만 아니라 전장(차량용 전자 장비) 및 메모리 분야에서도 칩렛 기술을 적용하기 위해 연구·개발에 매진하고 있다.

LG전자는 CTO(최고기술책임자) 산하 반도체 연구·개발 조직인 SoC센터(옛 SIC센터)를 통해 이번에 소개한 칩렛과 더불어 가전용 DQ-C칩 및 TV용 고성능 '알파 프로세서' 등 AI 가전을 위한 반도체를 개발하고 있다. 지난달 미국 칩렛 IP(설계자산) 기업 '블루치타'와 협력을 맺기도 했다.

삼성전자는 16일 국내 AI 반도체 스타트업 리벨리온과 칩렛 플랫폼 협력을 발표했다. 지난 6월 칩렛 플랫폼 개발 회사인 미국의 AI 반도체 스타트업 '드림빅 세미컨덕터'에 7500만 달러를 투자했으며, 지난 3월 미국 칩렛 반도체 스타트업 '엘리안'에도 투자를 진행했다. 또한 반도체의 전설로 불리는 짐 켈러가 이끄는 캐나다 AI 반도체 스타트업 '텐스토렌트'와 협력을 강화해 AI 반도체 역량을 늘리고 있다.

SK하이닉스는 컴퓨트익스프레스링크(CXL) 메모리 제품 컨트롤러에 칩렛 적용을 연구 중이며, 이를 통해 고용량 메모리 확장과 고성능 컴퓨팅(HPC) 성능 제고를 노리고 있다. SK하이닉스 또한 지난 3월 삼성전자와 함께 엘리안에 투자한 바 있다.

한편 김 전무는 시장 동향에 발맞춰 단순 가전 하드웨어(HW) 제품 판매에 그치지 않고 AI 반도체 기반의 소프트웨어(SW) 업그레이드 등 신규 수익원 창출 가능성을 시사했다. 그는 차량 구매 후 지속적인 유료 SW 서비스를 제공하는 테슬라를 예로 들기도 했다.

그는 "최적화된 AI 칩 개발을 목표하고 있다"며 "DQ-C와 알파 프로세서 등 반도체 내재화를 지속 추구해 칩 구매 비용 절감도 꾸준히 이어가겠다"고 밝혔다.