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인공지능(AI)의 등장과 함께 보다 강력한 성능을 갖춘 반도체에 대한 요구가 거세지고 있다.혁신을 이끌기 위해서는 빠른 속도에 낮은 전력소모,높은 밀도와 대역폭,짧은 지연 등을 갖춘 새로운 반도체가 필요하다.

삼성전자 반도체(DS)부문의 기술 총책임자인 송재혁 최고기술책임자(CTO) 사장은 지속 가능한 AI를 위해 필요한 여러 기술적 난제가 교집합을 갖고 있고,삼성전자를 비롯한 한국 반도체 산업이 혁신을 통해 이러한 AI 기술을 주도할 기회를 잡을 수 있다고 강조했다.

송 사장은 3일 경기 고양시 킨텍스에서 열린 '나노코리아 2024' 기조연설에서 "AI의 등장과 함께 미래의 혁신적인 반도체 기술이 준비되고 있다"며 "로직(연산 반도체)과 D램,오버워치 월드컵 무패낸드플래시 모두 상당한 혁신이 진행됐고,앞으로도 더 많은 기술이 필요하다"고 말했다.

반도체 기술 변화를 주도하는 핵심 원인은 AI다.송 사장은 AI가 인터넷을 뛰어넘는 파급력을 갖고 있다고 강조했다.AI는 일종의 플랫폼 형태로 금융과 운송,법률 등 각종 산업을 응용처로 확보할 수 있어,오버워치 월드컵 무패쉽게 새로운 기술로 대체되기 어렵기 때문이다.이미 AI 기반 '챗GPT'는 출시 1년도 전에 세계적으로 5000만명이 넘는 사용자를 확보했을 정도로 빠르게 시장에 침투했다.

하지만 AI 기술이 더 고도화되려면 반도체 혁신이 뒷받침돼야 한다.성능 측면에서는 인간의 뇌에 비해 속도가 크게 모자란다.전력 소모 역시 AI 관련 생태계가 지속되기 위해 넘어야 할 산이다.송 사장은 "(전력소모 문제로)AI는 지속가능성에 상당한 이슈가 있어 지금과는 다른 방향으로 가야 하는데,이것이 반도체 기술의 핵심"이라고 말했다.

 혁신을 이어가기 위해 삼성전자를 비롯한 반도체 제조사들은 복잡한 숙제를 떠안았다.연산을 담당하는 반도체는 성능을 높이면서도 전력을 낮춰야 한다.D램은 밀도를 증가시키고,연산 반도체와의 대역폭을 확장하는 방향으로 발전되는 추세다.연산 반도체를 상호 연결할 때 발생하는 지연시간도 난제다.

AI라는 강력한 수요를 바탕으로 삼성전자를 비롯한 세계적인 반도체 기업들은 성능 개선을 위한 다양한 해결책을 내놓고 있다.반도체 소자 구조를 수직 혹은 3차원(3D) 형태로 변경하거나,'하이브리드 본딩'을 비롯한 새로운 패키징 기술을 적용하는 사례가 대표적이다.송 사장은 "반도체 제조사가 담당할 기술 영역이 너무 넓어지고 있어 가끔 버겁다는 생각도 든다"며 "다행인 점은 AI 기술을 위한 수많은 솔루션의 교집합이 보이기 시작했다는 점"이라고 했다.

차세대 AI 반도체 기술의 교집합은 3D 구조와 새로운 채널,오버워치 월드컵 무패낮은 저항,첨단패키징,본딩 등 다섯 가지다.송 사장은 한국 반도체 산업이 D램과 로직,첨단패키징 등 폭넓은 영역을 준비해 온 만큼 AI 반도체 시장에서 기회를 잡을 수 있다고 진단했다.그는 "삼성전자가 아니라 대한민국이라고 해도 좋다"며 "다양한 미래 AI 기술에 대응하는 데 있어 교집합이 잡히는 것을 보면 주요 기술을 모두 확보한 대한민국이 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

기회를 잘 살리기 위해서는 혁신이 뒷받침돼야 한다.송 사장은 영국 작가 매트 리들리의 책 '혁신에 대한 모든 것'을 언급하며 자유로운 생각과 협력,도전정신 혁신을 위한 가치로 꼽았다.송 사장은 "AI 기술의 교집합이 생기며 한국에 기회가 생겼다"며 "여기에 혁신의 가치를 잘 실천하는 기업이나 국가가 미래의 잠재력 있는 AI 기술을 이끌 기회를 잡게 될 것"이라고 말했다.

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