20여년전 반도체 기업 '빅3'는 인텔, 니폰전기, 도시바

1994년부터 약 2년간 삼성전자 반도체 메모리 시업부의 디램(DRAM) 설계 팀에서 근무했다. 그때 전세계 반도체 매출액 기준으로 순위 1등에서 5등 기업이 인텔, 니폰전기, 도시바 반도체, 모토롤라 세미콘덕터, 히타치 반도체 순서였다.

김정호 카이스트 교수

약 20년이 지난 지금 그때 순위에 속한 대다수의 회사들이 시장에서 사라졌다. 그때 삼성전자의 순위는 7위였다. 당시 반도체 산업에서 일본은 강국이었고 10위 권 내에서 5개가 일본회사였다. 아예 퀄컴이나 SK 하이닉스 이름은 없었다.

그런데 20년이 지난 2017년 전세계 반도체 매출 상위 10대 기업 순서를 보면 1994년과 크게 달라진다. 가장 큰 변화는 삼성전자가 인텔을 넘어서면서 마침내 1위 기업이 되었다.

특히 주목할 점은 4차 산업혁명의 빅데이터 시대를 맞아 메모리 반도체 기업이 크게 성장했다. 삼성전자, SK 하이닉스, 마이크론 테크놀로지, 도시바가 그들 기업들이다. 모바일 시장의 정체가 퀄컴을 3위에서 5위로 밀어냈다.

2017년 글로벌 매출액 상위 10개 반도체 기업, [출처: 가트너]

산업 패러다임 변화로 뜨는 엔비디아

이러한 반도체 업계의 순위 변화는 산업 전체의 패러다임 변화와 관계가 깊다. 본격적인 반도체의 부흥은 PC (개인용 컴퓨터) 의 등장과 관계가 깊다. 그 때 가장 필요했던 반도체가 인텔이 제공한 CPU (중앙처리장치) 프로세서였다. 지금도 인텔은 서버 시장의 프로세서 시장을 장악하고 있으나 대세는 기울어져 가고 있다. PC 시대에서 모바일 스마트폰 시장으로 옮겨 오면서 스마트폰에 들어가는 AP(Application Processor) 의 강자인 퀄컴이 등장하고 주도권을 갖기 시작했다.

그런데 이제는 4차 산업혁명을 맞아 인공지능, 빅데이터와 클라우드 컴퓨팅 시대가 되면서 병열처리 계산 기능이 강력한 GPU(Graphic Processor Unit) 을 개척한 엔비디아가 새롭게 강자로 등장하고 있다. 앤비디아는 앞으로 인공지능 서버시장, 자율자동차 반도체 시장에서 계속 성장할 것으로 기대한다.

새로운 반도체 시장으로 자율주행 자동차용 반도체 시장이 등장하고 있다. 이러한 모든 반도체 기업 흥망성쇠는 산업 패러다임에 변화에 의해서 결정된다. 앞으로는 PC, 모바일 시대에서 미래의 인공지능, 빅데이터, 자율주행 자동차 시대로 이전해 갈 것이다. 그에 따라 반도체 기업의 순위도 변해 갈 것이다.

4차 산업혁명 시대를 맞아 기술 패러다임 변화를 보여주는 개념도 [출처: KAIST]

20년 후 반도체 기업 1등은?

한편 클라우드와 데이터 센터 시스템에 들어가는 서버용 프로세서 시장에서 마이크로소프트는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용해서 설계하고 있다. 그래서 마이크로소프트가 반도체 기업으로 변신할 가능성이 충분히 있다. 구글도 자체적으로 TPU(Tensor Processor Unit) 을 설계해서 전력 소모를 줄이면서 대용량 처리 가능한 인공지능 프로세서를 직접 개발해서 사용하고 있다.

미래에는 전통적인 반도체 회사가 아니라 마이크로 소프트, 구글과 같은 소프트웨어 회사가 직접 반도체를 설계할 것으로 본다. 시스템 성능에서 그 만큼 소프트웨어의 비중이 커 지기 때문이다. 미래에는 알고리즘과 소프트웨어에 기반해서 인공지능과 빅데이터에 강력한 경쟁력을 가진 기업들이 반도체 산업을 이끌 것으로 생각한다. 특히 아마존과 구글은 차별적인 알고리즘, 데이터, 플렛폼, 수익 구조를 갖고 있다. 이제 그들에게 필요한 기술과 산업이 바로 반도체 분야이다. 그래서 소프트뱅크의 손정의가 모바일용 프로세서 기업인 ARM 이라는 반도체 회사를 합병했다.

구글에서 개발한 인공지능 처리에 최적화된 TPU, [출처: Extreme Tech]

이러한 4차 산업혁명에 따른 패러다임 변화를 고려해서 필자는 20년 후 반도체 기업 순위를 다음과 같이 예측한다. 1)아마존, 2)구글, 3) 마이크로소프트, 4) 삼성전자, 5) SK 하이닉스, 6) 엔비디아, 7) 소프트뱅크, 8)마이크론 테크놀로지, 9) 도시바, 10)테슬라 혹은 도요타(자동차 회사).

joungho@kaist.ac.kr

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]