파운드리(동부하이텍), 반도체 디자인 하우스(다윈텍), 반도체 개발(쓰리에이로직스·애트랩·넥스트칩·넥실리온·파이칩스), 설계자동화(EDA) 툴(시높시스코리아·케이던스코리아) 업체 등은 너나 할 것 없이 저전력 기능 구현에 힘을 모으고 있다.
휴대폰·MP3플레이어·PMP·내비게이션 시스템 등 휴대형 전자기기 시장이 커지면서 이들 제품에 적합한 저전력 기능의 반도체 개발이 최대 이슈로 떠오르고 있다. 휴대형 전자기기는 배터리를 전원으로 사용하기 때문에 쓸 수 있는 전력량에 한계가 있는 탓에 전력소모가 낮은 반도체를 장착하는 것이 필수적이기 때문이다.
파운드리 업체인 동부하이텍 반도체부문(대표 오영환)은 저전력 반도체 칩 생산을 위해 영국의 ARM와 공동으로 지난해 말 0.18미크론(㎛)급, 지난 달에는 0.13미크론급 전력제어용 라이브러리를 개발했다. 동부하이텍은 0.13미크론급에 이어 조만간 110나노미터(㎚)급 이상의 전력제어용 라이브러리도 개발할 계획이다.
팹리스 업체인 코아로직(대표 황기수)은 저전력 기능이 뛰어난 칩으로 지난 4월 제이드(JADE)를 선보였다. 제이드(JADE)는 각종 오디오 포맷과 영상통화 및 TV 출력 기능을 지원하는 칩으로, 소비전력이 낮게 설계돼 뮤직폰에 적합하다.
쓰리에이로직스(대표 이평한)는 RFID 및 스마트카드 리더용 칩으로 저전력 기능이 뛰어난 ‘TRH031M’과 ‘TRH033M’ 등을 내놓았다. 애트랩(대표 이방원)은 휴대폰 뿐 아니라 디스플레이기기 및 가전제품에 적용되는 초저전력 터치센서를 개발·판매 중이다. 이 제품은 유사 기능의 경쟁 제품과 비교해 소비전력이 10분의 1 이하에 불과하다. 토마토엘에스아이(대표 홍순양)는 휴대폰 영상의 밝기에 따라 백라이트를 조정해 소비전력을 감소시키는 CABC 기술을 개발 중이며 내년 쯤 칩 신제품에 적용할 계획이다. 또 BLU 소비전력을 60%까지 줄일 수 있는 LABC 기술을 적용한 제품도 개발할 예정이다. 넥스트칩은 반도체 설계시 저전력을 구현하는 데는 반도체에서 당장 사용되지 않는 기능을 잠시 정지시켜 전력소모를 줄이는 ‘클록 게이팅’을 사용하거나 대기 전력 소모를 줄이는 공정을 개발하는 방법이 쓰인다. 특히 90나노(㎚)나 65나노 같은 미세공정을 사용하는 것이 반도체 전력소모를 줄이는 데 가장 좋지만 아직 사용이 일반화되지 않아 팹리스 반도체 업체들이 사용하기엔 가격 부담이 크다는 어려움이 있다.
이밖에 EDA 툴 업체인 케이던스코리아(대표 김재홍)는 CPF(Common Power Format)를 지원해 전체적인 설계 플로우를 자동화시켰다. 이미 이 솔루션을 이용해 50개 이상의 칩을 선보여 왔으며, 시높시스코리아(대표 신용석)도 아크프로(ArcPro), 디자인 컴파일러(Design Compiler), 파워 컴파일러(Power Compiler), IC-컴파일러 등의 제품에 저전력 기능을 구현하고 있다.
그러나 신영호 애트랩 연구소장은 “칩의 저전력 구현은 반도체 공정의 미세화를 요구하지만 미세공정들은 대기상태에서의 누설전류가 상대적으로 높기 때문에 이를 뛰어넘는 것이 과제”라며 “EDA 개발회사는 정확한 소모전력 예측 기능을 강화한 툴을 개발하고 소규모 반도체 업체들도 구입할 수 있는 저가형 툴을 공급하거나 임대할 수 있는 방안을 마련했으면 한다”고 말했다.
백종빈 코아로직 상무는 “칩 기능을 어떻게 분할해 전력소비를 늘리지 않고 기능을 향상시킬 수 있느냐가 쟁점이다. 미세공정을 이용해 저전력 반도체를 구현하면 칩 설계 회사는 생산단가를 낮출 수 있고 파운드리 업체는 생산성을 향상시킬수 있지만 설계 비용과 기간이 증가하는 문제점이 있다. 따라서 팹리스와 파운드리의 협력, 종합반도체 회사와 팹리스의 협력, 협력사들 간의 비즈니스 가치망을 만드는 것이 필수적”이라고 지적했다.
정소영기자@전자신문, syjung@
