2025년은 칩렛의 해가 될까요?

2025년을 향해 가면서, 반도체 산업은 칩렛 기술로의 거대한 전환의 초기 단계에 있습니다. 2025년이 칩렛이 시장을 지배하는 해가 되지는 않겠지만, 이 해는 칩렛이 전자 설계 및 제조의 얼굴을 바꾸는 10년간의 전환기의 시작을 표시할 것입니다. 

이 진화는 왜 미래의 전자 설계가 칩렛 기반일 수 있는가에서 이전에 논의한 추세를 바탕으로 합니다. 칩렛의 모듈식 기능은 개선된 성능, 경제성, 유연성을 포함한 많은 장점을 제공합니다. 이러한 장점들은 전자 산업이 전통적인 일체형 칩 설계의 한계에 직면함에 따라 점점 더 중요해지고 있습니다.

칩렛 로켓이 발사대에 올랐습니다

그리고 최종 카운트다운이 시작되었습니다. 칩렛 시장은 산업 전반에 걸쳐 고성능 컴퓨팅에 대한 수요가 증가함에 따라 폭발적인 성장을 경험할 것으로 예상됩니다. AI, 데이터 센터, 자동차, 소비자 전자 제품용 애플리케이션이 선두를 이끌 것입니다. Market.us Scoop의 추정에 따르면 칩렛 시장은 2023년 미화 30억 달러에서 2033년에는 미화 1070억 달러에 이를 것으로 예상되며, 연평균 복합 성장률(CAGR)은 42%에 이를 것입니다(그림 1 참조). 

위의 데이터는 다른 예측가들에 비해 사실 상당히 보수적입니다. 예를 들어, KBV 리서치에 따르면, 글로벌 칩렛 시장은 2030년까지 3,730억 달러에 이를 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 76%에 달합니다. 마켓 앤 마켓은 시장이 2028년까지 1,480억 달러로 성장할 것으로 예측하며, 놀라운 CAGR 87%로, 그림 1에 표시된 것의 두 배 이상입니다.

2025년: 칩렛 채택의 중요한 해

2025년은 칩렛 기술이 유망한 개념에서 여러 산업에서 실용적인 현실로 전환되는 분기점이 될 것으로 보입니다. 여러 핵심 요인의 융합이 칩렛 채택을 가속화하여 혁신과 기회의 완벽한 폭풍을 만들어낼 것입니다.

성숙해지는 표준: 인텔 및 기타 업계 리더들이 설정한 유니버설 칩렛 인터커넥트 익스프레스(UCIe) 표준은 2025년에 더 넓은 채택을 얻을 것으로 예상됩니다. 이 표준은 상호 운용성을 촉진하고 제조업체 간 칩렛 통합을 가속화할 것입니다.

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증가하는 투자: 주요 반도체 회사들은 칩렛 연구 개발에 상당한 자원을 할당하고 있으며, 일부는 수십억 달러를 투자하고 있습니다. 여러 국가의 정부도 칩렛 프로젝트에 자금을 지원하며, 그 전략적 중요성을 인식하고 있습니다.

패키징 기술의 발전: TSMC와 인텔과 같은 회사들이 칩렛을 위한 고급 패키징 기술에서 중요한 진전을 이루고 있습니다. 이러한 혁신은 칩렛을 복잡하고 다양한 벤더 시스템에 더 효율적으로 통합할 수 있게 할 것입니다.

확장되는 생태계: 칩렛 생태계는 EDA 회사, 파운드리, 그리고 외주 반도체 조립 및 테스트(OSAT) 회사들이 모두 칩렛 기술을 발전시키기 위해 노력함에 따라 빠르게 성장하고 있습니다.

칩렛의 보편화로 가는 긴 여정

2025년은 중요한 이정표를 표시하지만, 칩렛의 인수는 다음 십년에 걸쳐 점진적으로 펼쳐질 것입니다. 여러 요인이 이 장기적인 전환을 주도할 것입니다:

처음에는 동일한 벤더의 IP 블록(재사용 가능한 로직 또는 칩 레이아웃 디자인의 단위인 지적 재산 블록)을 사용한 동질적인 디자인을 볼 것입니다. 기술이 성숙함에 따라 진정으로 이종적인 디자인이 등장할 것입니다. 

이러한 이종적인 디자인은 여러 벤더의 구성 요소를 결합하고, 잠재적으로 다른 제조 공정을 혼합할 것입니다 – 예를 들어, 각각 특정 기능에 최적화된 고성능 로직 칩렛과 메모리 칩렛 또는 아날로그/RF 칩렛을 혼합하는 것입니다. 그러나 이러한 수준의 통합은 여전히 몇 년 떨어져 있으며, 2030년대에 널리 퍼질 가능성이 높습니다.

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칩렛 생산이 확대됨에 따라, 특히 테스트와 품질 보증과 관련하여 독특한 도전을 극복해야 할 필요가 있습니다. 개별 다이의 더 높은 볼륨은 테스트 작업량을 증가시키고 최종 패키징 전에 기능성을 보장하기 위한 새로운 접근 방식을 요구할 것입니다.

중국은 고급 칩과 칩 제조 장비에 대한 미국의 무역 제재에 부분적으로 추진되어 칩렛 기술을 받아들이고 있습니다. MIT Technology Review에 따르면, 여러 개의 덜 발전된 칩을 하나로 연결함으로써, 중국 회사들은 미국 정부가 부과한 제재를 우회할 수 있는 칩렛을 사용할 수 있습니다.

다양한 분야에 대한 칩렛의 영향

반도체 설계에 모듈식 접근이 확산됨에 따라, 그 파급 효과는 칩 제조 공장을 넘어서게 될 것입니다. 특히, 칩렛은 다음과 같은 다양한 분야에서 혁신의 기본 구성 요소가 될 것으로 예상됩니다:

자동차: 전기차(EV)와 고급 운전자 지원 시스템(ADAS)으로의 전환은 더 강력하고 유연한 처리 솔루션에 대한 수요를 창출하고 있습니다. 칩렛은 이러한 요구 사항을 충족시키는 데 필요한 파워와 적응성을 제공하며, 앞으로 수십 년 동안 많은 자동차 응용 분야에서 표준이 될 것입니다.

매킨지 조사에 따르면, 업계 임원의 48%가 2027년부터 2030년 사이에 자동차용 칩렛이 등장할 것으로 예상하는 반면, 38%는 2030년부터 2035년 사이에 도입될 것으로 예측합니다. 이러한 점진적인 출시는 자동차 산업의 신중한 접근 방식과 칩렛 기술이 성숙해지기까지 필요한 시간을 반영합니다.

인공지능 및 데이터 센터: 칩렛은 다양한 AI 작업, 예를 들어 추론과 학습을 위한 전문 코어를 단일 패키지에 통합함으로써 더 강력하고 에너지 효율적인 AI 프로세서의 생성을 가능하게 할 것입니다. 오늘날 AI 처리 능력에 대한 끝없는 수요에 힘입어 NVIDIA와 같은 회사들은 칩렛에 상당한 투자를 하고 있습니다.

소비자 전자제품: 칩렛은 소비자 기기의 성능 향상을 가능하게 하고 있습니다. 예를 들어, AMD의 Ryzen 7 5800X3D 데스크탑 CPU는 게임 성능에서 15%의 향상을 보여줍니다. 게임을 넘어서, 칩렛은 AI 처리, 그래픽, 전력 관리와 같은 특정 기능을 위해 최고의 구성 요소를 결합할 수 있게 함으로써 스마트폰, 태블릿, 웨어러블의 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다.

에지 컴퓨팅: 산업용 IoT 및 스마트 시티 애플리케이션과 같은 에지 컴퓨팅의 특정 사용 사례는 칩렛 기반 설계가 제공하는 유연성과 성능으로 크게 혜택을 받을 것입니다. 산업용 에지 컴퓨팅 애플리케이션에서 이는 더욱 반응이 빠르고 자율적인 시스템으로 전환될 것입니다. 

도전 과제 및 고려 사항

유망한 전망에도 불구하고, 칩렛 혁명은 여러 도전에 직면해 있습니다:

표준화: UCIe와 같은 칩렛 표준에 대한 진전이 있었지만, 다양한 칩렛 제조업체 및 기술 간의 문제없는 통합을 가능하게 하기 위해 추가 작업이 필요합니다.

테스트 및 품질 보증: 칩렛의 모듈식 특성은 테스트 및 전체 시스템 신뢰성에 새로운 복잡성을 도입하여 전통적인 테스트 및 QA 방법론에 부담을 줍니다.

인재 및 자원 부족: 칩렛 기술로의 전환은 숙련된 인력과 중요한 자원에 대한 접근을 요구합니다. 칩렛 수요가 증가함에 따라, 우리는 둘 모두의 부족을 목격할 수 있습니다.

모듈식 미래를 향한 전망

2025년이 칩렛이 주도하는 해가 되지는 않겠지만, 반도체 산업에 변혁적인 십년의 시작을 알리는 해가 될 것입니다. 2030년대로 접어들면서, 칩렛은 칩 설계에 있어 지배적인 접근 방식이 되어 새로운 수준의 유연성, 성능 및 비용 효율성을 제공할 것입니다. 성공적인 전환은 칩렛 생태계 전반에 걸친 헌신적인 협력에 달려 있습니다. 고급 패키징 기술과 표준화 및 테스팅에 대한 새로운 접근 방식도 필요할 것입니다. 

칩렛 생태계가 성숙해짐에 따라, 전자 제조의 한계를 넘어서는 혁신적인 응용 프로그램과 솔루션을 보게 될 것입니다. 앞을 내다보면, 칩렛 혁명이 반도체 기술의 미래에 전혀 새로운 가능성을 가져올 것이 분명합니다.