[제2회 한일산업포럼]전력도 친환경으로… ‘에코 반도체’ 뜬다

▲모바일기가와 인터넷데이터 센터 등의 증가로 에코 혹은 그린 반도체가 주목받고 있다. 사진출처 삼성전자 그린메모리 홈페이지

전력소비를 줄이는 차세대 반도체가 각광을 받고 있다. 에코 반도체 혹은 그린 반도체로 대변되는 차세대 반도체 기술은 D램 등 반도체의 전력 소비를 줄여 데이터센터, PC, 스마트폰 등 각종 IT 기기의 에너지 절감을 유도하는 기술이다. IT환경 변화에 발맞춰 삼성전자, SK하이닉스, 인텔 등 글로벌 반도체 업계는 그린 반도체 시장에 역량을 집중하고 있다.

◇모바일기기에 데이터센터까지… 그린 반도체가 희망= 전 세계 스마트폰과 태블릿PC에 대한 수요가 크게 증가하면서 반도체 업계에 큰 변화가 생겼다. ‘큰 용량의 제품’, ‘생산성 확보에 따른 원가절감’ 외에도 ‘저전력 특성’이라는 범위가 업체 간 기술경쟁에 가세했다.

모바일기기 시장이 확대되면서 단순한 고성능 제품이 아닌 높은 성능에, 배터리 소모를 줄일 수 있는 저전력 특성을 가진 반도체가 필요하게 된 것이다.

CPU와 같은 고성능 시스템 반도체의 소비전력도 굉장히 중요해졌다. 인터넷데이터센터(IDC)의 증가도 저전력 반도체의 발전을 이끌었다.

과거 PC 앞에 앉아서 정보를 생산하던 사용자들이 모바일기기를 통해 시간과 장소를 가리지 않고 정보를 생산하게 됐다.

결국 기존과 비교할 수 없는 방대한 데이터가 생성되고, 이러한 데이터를 주고받는 초고속 통신기술이 보급됨에 따라 데이터를 저장하는 IDC가 크게 늘어난 것.

문제는 IDC가 ‘전기 먹는 하마’로 불릴 만큼 전력 소모가 많다는 데 있다.

국내 IDC의 연간 전력소비량은 인구 30만명인 강원도 춘천시 전력소비량의 2~3배에 이르는 것으로 집계된다. 전 세계로 시야를 넓히면, 50만개에 달하는 IDC의 전력소비량은 전 세계 전력소비량의 1.5%이자 100만㎾짜리 발전소 50기의 발전량에 이른다. 이산화탄소 배출량은 자동차 4000여만대 수준이다.

데이터센터뿐만 아니라 현재 IT산업 자체가 점점 더 많은 전력을 필요로 하고, 그만큼 에너지 소비와 이산화탄소 배출량이 늘 수밖에 없는 구조다.

◇삼성전자-SK하이닉스, 저전력 구현에 힘써= 이처럼 저전력 그린 반도체에 대한 요구가 커지면서 삼성전자와 하이닉스반도체 등 국내 제조사들의 움직임도 바빠졌다.

용량과 성능에 전력효율도 높은 저전력 반도체를 구현해 향후 경쟁에서 우위를 선점하겠다는 열의를 보이고 있는 것이다.

먼저 삼성전자는 미세공정 경쟁에서 벗어나 고성능, 저전력 기술을 통해 고부가가치 제품으로 포트폴리오를 다양화하고 있다.

특히 메모리 중심의 사업구조에서 저전력 반도체 기술을 바탕으로 모바일 AP 시장을 점령하면서 시스템반도체 사업 비중을 크게 높였다.

SK하이닉스 역시 20나노급 64Gb(기가비트) 낸드플래시와 30나노급 2Gb DDR3 제품이 저탄소 인증을 받고, 대기전력 소모를 획기적으로 줄인 모바일기기용 DDRL-RS를 출시하는 등 지속적인 노력을 기울이고 있다.

◇웨어러블 기기 출현, 인텔 등 글로벌 제조사도 저전력 눈독= 스마트폰과 태블릿PC 그리고 데이터센터에 이어 이번에는 웨어러블 기기도 그린 반도체 성장을 가속화시킬 것으로 전망된다.

삼성 갤럭시 기어와 구글 글래스 등 웨어러블 기기는 서서히 기지개를 켜고 있지만, 문제는 배터리다. 웨어러블 컴퓨터 역시 전기를 먹고 산다. 특히 몸에 장착해야 하는 특성상 작은 크기, 얇은 두께를 구현해야 하기 때문에 저전력은 필수다.

세계 1위 반도체 제조사 인텔은 웨어러블 컴퓨팅 분야에도 큰 관심을 보이고 있다.

인텔은 지난 10일(현지시간)부터 12일까지 열린 ‘2013년 인텔 개발자 회의(IDF)’에서 자신들의 분야를 모바일을 넘어 웨어러블 기기로까지 넓히겠다는 뜻을 밝혔다.

이를 증명하는 대표적 제품이 ‘쿼크 프로세서’다. 새로운 저전력 제품으로 산업 내 사물 인터넷부터 웨어러블 컴퓨팅 부문까지 영역을 확장하겠다는 인텔의 전략이다.

애플은 지난달 저전력 통신 칩 제조회사 패스이프(Passif)를 인수했다.

이에 대해 전문가들은 애플이 패스이프의 저전력 통신 칩 개발 기술을 아이폰과 아이패드에 적용시킬 것으로 보고 있다. 웨어러블 컴퓨팅 기기처럼 저전력 고효율 기기에도 이 기술이 사용될 것으로 보인다.

실제 애플은 현재 아이워치 등 웨어러블 컴퓨팅 기기 제작에 박차를 가하고 있다. 이를 위해 100여명의 기술 인력을 아이워치 팀에 투입한 것으로 알려졌다.