내장형(임베디드) D램시장은 단기적으로 경기침체의 영향을 받고 장기적으로는 특정용도범용제품(ASSP:Application Specific Standard Product)의 보급확대에 영향을 받는다. 전문화되고 디자인이 고도로 복잡한 임베디드 D램시장의 성장은 당초 예상보다 속도가 느릴 것으로 추정된다. 또 이 시장은 다중칩 패키지(MCP:Multi Chip Package)기술에 대한 관심이 높아지는 데도 영향을 받을 것이다. 그럼에도 임베디드 D램의 전체 시장규모는 작년 9500만달러에서 오는 2003년 1억2390만달러로, 2006년에는 약 2억5000만달러로 성장할 것으로 전망된다. 이는 이 기간에 연평균 21.3% 성장하는 것을 의미한다.
전체시장 가운데 비중이 가장 높은 곳은 통신분야다. 이 분야는 앞으로도 계속 이런 시장점유율을 유지할 것으로 보인다. 통신과 정보처리 분야에서 임베디드 D램의 성장을 이끄는 또 다른 요인은 버스 폭의 확대다. 이는 제품을 설계할 때 D램을 내장함으로써 패키징 비용의 주요 부분을 차지하는 입출력(I/O) 콘텐츠를 없애고 I/O비용이 최종 제품가격에 포함되도록 할 수 있기 때문이다.
D램을 내장하는 주요 목적은 제품의 설계와 성능을 최적화하고 비용을 최소화하는 데 있다. D램을 내장하는 데는 D램의 블록 외에 설계가 사용자의 목적에 부합되도록 하는 ‘다른 기능’이 있어야 한다. 현재 주로 사용되는 다른 기능은 논리소자, S램과 메모리다. 하지만 디지털-아날로그 변환기(DAC), 아날로그-디지털 변환기(ADC), 비교기 등 아날로그 기능에 대한 필요성이 빠른 속도로 대두되고 있다. 그러나 이런 기능을 더하면 역시 디자인이 복잡해지고 생산비용이 추가될 것이다.
앞으로는 응용제품을 설계할 때 혼합신호의 사용이 점차 늘어나겠지만 현재로서는 많은 응용제품에 적용될 수 없다. 하지만 그동안 산업기술 발전과정에서 많은 장애요소가 해결되었듯 이 문제도 결국 해결될 것으로 보인다. 혼합신호의 또 하나 문제점은 업계 전반에 걸쳐 수용될 수 있는 혼합신호 디자인에 대한 통일된 정의가 없다는 것이다. 인스탯/MDR는 혼합신호를 동일 디자인 안에 혼재한 아날로그와 디지털 신호라고 정의하고자 한다.
이런 이유 때문에 임베디드 D램분야에서는 혼합신호 디자인이 종전의 셀기반 디자인과 비슷한 속도로 확산되지 않을 것으로 보인다. 오는 2006년까지 셀기반 디자인분야의 혼합신호 매출은 전체 매출의 60%를 차지하는 반면 임베디드 D램분야의 혼합신호 디자인 매출은 전체시장의 27%를 약간 상회할 것으로 보인다. 그러나 2000년대 후반에 가면 처리문제가 해결됨으로써 임베디드 D램 분야에서 혼합신호 디자인시장의 성장이 가속화할 것으로 예상된다.
구조적으로 현재 나와있는 대부분의 임베디드 D램에는 트렌치 커패시터가 채택되고 있는데 앞으로도 이러한 추세가 지속될 것으로 보인다. 하지만 스택방식의 커패시터도 시장점유율을 착실히 넓혀 전체시장의 3분의 1을 확보할 것으로 보인다. 패키징은 거의 모든 제품이 칩 캐리어 패키지 방식을 채택할 것이지만 2006년께면 BGA나 이와 비슷한 여러가지 새로운 기술로 대체될 것이다.
임베디드 D램시장은 지역적으로 미주, 유럽, 일본, 아시아·태평양 등 4개 지역으로 나눌 수 있다. 여기서 미주에는 미국·캐나다·멕시코·중남미 등이 포함되고 유럽에는 동서유럽과 북아프리카 일부가 포함된다. 또 아시아·태평양 지역에는 한국·대만·홍콩·인도·남아프리카 등이 포함된다.
대다수의 주요 통신기기 업체가 미주와 유럽에 집중돼 있어서 이들 두 지역이 임베디드 D램 수요의 대부분을 차지하고 있다. 작년의 경우 이들 두 지역의 수요는 전체의 88.4%에 달했다. 이 두 지역은 앞으로 5년동안 이 같은 점유율을 유지하면서 2006년에는 89.5%로 늘어날 것으로 보인다. 일본은 전체의 10%를 차지하고 나머지는 아시아·태평양 지역이 차지할 것으로 예상된다. 하지만 앞으로 이러한 점유율에는 약간의 변동이 일어날 가능성도 있다.
지역별 시장규모는 미주지역이 작년 4880만달러에서 2003년 6180만달러, 2006년에는 1억2510만달러로 성장하고 유럽시장은 작년 3510만달러에서 2003년 4850만달러로, 2006년에는 9820만달러로 늘어나며 일본시장은 작년 980만달러에서 2003년 1170만달러, 2006년에는 2240만달러로 성장하는 반면 아시아·태평양지역 시장은 작년 130만달러에서 2003년 190만달러, 2006년에는 380만달러로 성장할 것으로 예상된다.
이런 지역별 시장규모는 미주시장이 작년 전체시장의 51.4%에서 오는 2006년 50.1%로 1.4%포인트 줄어들고 유럽시장은 37.0%에서 39.4%로 2.4%포인트 늘어나며 일본시장 규모는 10.3%에서 9.0%로 1.3%포인트 줄어드는 반면 아시아·태평양시장은 1.3%에서 1.5%로 약간 늘어나는 것을 의미한다. 또 2001년부터 2006년 사이 연평균 성장률은 미주 20.7%, 유럽 22.8%, 일본 18.0%, 아시아·태평양시장이 24.6%라는 것을 나타낸다.
◆관련업체:기술 필요성 인식 확산 D램 업체들 속속 참여
임베디드 D램 공급업체들은 동시에 사용업체가 되고 있다. 하지만 중요한 것은 대부분의 이 제품을 사용하는 시스템 디자인 업체들은 공급업체가 임베디드 D램 핵심을 보유하기를 기대하고 있다는 것이다. 시스템 디자인 업체들은 자사 고유의 기능을 제외한 다른 기능에 대해서는 공급업체의 기술을 그대로 사용하게 될 것이기 때문이다. 또한 이들은 공급업체가 부품과 시스템을 개발하고 생산하는 데 점차 더 큰 역할을 해주기를 기대하고 있다.
고도로 복잡하고 고객별로 전문화된 제품을 디자인하기 위한 임베디드 D램은 기본적으로 통신 인프라와 다른 고성능 응용제품의 필요에 따라 사용된다. 임베디드 D램을 사용하면 높은 디자인 및 생산비용을 억제할 수 있다.
임베디드 D램을 사용하는 주요 업체는 시스코시스템스, 루슨트테크놀로지스, 노텔네트웍스, PMC-시에라 등이다. 이 밖에 이 기술을 이미 사용하고 있거나 채택을 신중히 검토하고 있는 업체로는 3콤, 알카텔, AT&T, 어바이어커뮤니케이션스(Avaya Communications), 브로드컴(Broadcom), 에릭슨, 제너럴일렉트릭(GE), 휴렛패커드(HP), 히타치, IBM, 마이텔(Mitel), 모토로라, NEC, 노키아, 파나소닉, 필립스, 퀄컴, 레이시온(Raytheon), 지멘스, 소니, 선마이크로시스템스, 도시바 등이 있다.
대부분의 임베디드 D램기술 업체는 범용 D램 공급업체들이다. 하지만 임베디드 D램기술의 필요성을 인식하는 업체가 점차 늘어남에 따라 이러한 상황은 앞으로 바뀔 것이다. 이들 중 많은 업체가 핵심기술을 라이선스받게 될 것이다. 업체에 따라 정도의 차이는 있지만 모든 공급업체가 핵심 기술을 라이선스받을 것으로 보인다. 특히 D램을 보완하는 데 필요한 다른 기능을 라이선스받을 것이다.
대부분의 업체는 이미 오래 전부터 이러한 기능을 자체적으로 개발하지 않고 있다. 이들은 기능을 확보하기 위해 라이선스받을 수 있고 관련기술을 보유하고 있는 기업을 인수할 수도 있다. 임베디드 D램 코어가 들어있는 제품을 공급하거나 생산할 수 있는 업체는 주요 반도체 업체에서 디자인 서비스 업체에 이르기까지 광범위하다. 때로는 시스템 공급업체들도 D램을 내장하는 디자인을 할 수 있다.
시스템 공급업체가 임베디드 D램을 가지고 디자인할 때는 대부분의 경우 임베디드 D램 기능은 반도체업체나 지적재산(IP:Intellectual Property) 제공업체로부터 라이선스를 받아왔다. 시스템업체가 직접 디자인을 하든가, 다른 업체에 의뢰해 디자인하면 반도체업체는 그것을 생산하게 된다. 시스템 제조업체가 디자인 전체과정을 처리하는(고객직접툴링 방식) 대부분의 경우 제조는 파운드리 업체에 의뢰하는 일이 많다.
현재 임베디드 D램을 디자인, 생산하고 있거나 앞으로 6개월에서 18개월 이내에 생산할 계획이 있는 주요 반도체 업체는 IBM, LSI로직, 루슨트테크놀로지스, 텍사스인스트루먼츠, 삼성전자, 후지쯔, 히타치, NEC, 오키전기, 도시바, 인피니온, 필립스, 세미컨덕터, UMC 등이다.
