생각신문 24.06.29.

 

반도체 전쟁 새 격전지 된 '설계 SW'

현대글로비스

한화시스템

버티브홀딩스

화웨이의 무서운 변신

 
EDA에 대해 알게 되었다. 뇌에 뉴런 하나가 생겼다. 지금 이 뉴런 혼자 떠있다. 혼자 떠 있어봤자 소용없다. EDA는 반도체 설계를 위해 필요한 소프트웨어이다. 이 분야는 미국이 80%장악하고 있다. 시놉시스, 케이던스, 지멘스EDA 등이다. 한국은 0이다. 기업으로 현대글로비스, 한화시스템, 버티브홀딩스, 화웨이가 눈에 들어 온다. 

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반도체 전쟁 새 격전지 된 '설계 SW'

시스템 반도체를 맞춤형으로 설계해주는 전자설계자동화(EDA) 소프트웨어(SW)가 글로벌 반도체 전쟁의 변수로 부상했다. EDA는 반도체 먹이사슬의 최상단 기술 중 하나로 꼽힌다. 한국은 EDA 불모지로 관련 사업을 하는 기업이 거의 없다. 전문가들 사이에서 ‘반도체 설계 주권’을 거머쥐려면 지금이라도 EDA 업체를 키워야 한다는 목소리가 나온다.

28일 반도체업계에 따르면 EDA는 반도체 설계에 필수인 SW로 팹리스 엔지니어가 사용하는 툴(tool)이다. 설계 회로 시뮬레이션과 오류 검증은 물론 후공정 패키징 디자인에도 쓰인다. 글로벌 EDA 시장은 시놉시스, 케이던스, 지멘스EDA 등 미국 회사가 80% 가까운 점유율을 차지하고 있다. 나머지 20%는 중국과 유럽 기업 몫이다. 한국에도 EDA 기업이 두 곳 있지만 시장 점유율은 ‘제로(0)’에 가깝다.

미국이 대중국 반도체 규제를 강화하면서 EDA 기술의 중요성이 부각됐다. 미국이 중국 업체가 자국 EDA를 쓰는 것을 막자 현지 반도체 생태계가 올스톱됐다. 이후 주요국은 EDA를 반도체 전쟁의 전략 무기로 활용하기 시작했다. EDA 사용 조건을 까다롭게 제한하고 비용도 높이는 추세다.

국내 팹리스(반도체 설계) 기업은 글로벌 대중국 반도체 규제 이후 훌쩍 뛴 EDA 비용으로 골머리를 앓고 있다. 이 SW 가격은 용도에 따라 수억원에서 수십억원 수준이다. 초기 스타트업 단계에 머무르고 있는 국내 팹리스에 부담스러운 수준이다.

과학기술정보통신부도 상황의 심각성을 인지하고 대책 마련에 나섰다. 우선 EDA 구매 비용을 세액공제해준다는 방침을 정했다. 이종호 과기정통부 장관의 특별 지시로 국내 반도체 EDA업계 관계자들과 면담도 했다. 정부가 EDA업계 목소리 청취에 나선 것은 이번이 처음이다.
 

반도체 설계 필수 SW…"EDA 없인 칩 개발 자체 불가능"
반도체 공정마다 고비용 투입…설계 결함 땐 모든 칩 폐기해야

“전자설계자동화(EDA) 기업들이 버티다 못해 우수 설계 기술을 해외에 넘기고 있습니다.”

EDA업계에 몸담았던 A씨는 28일 정부, 대기업의 관심 부족과 해외 업체들의 회유로 국내 EDA 생태계가 고사 위기에 내몰렸다고 토로했다. EDA 소프트웨어(SW)를 팹리스(반도체 설계 전문회사)에 공급하는 바움의 이준환 대표도 “국내에도 EDA 인재가 있지만 10명 중 9명이 해외로 빠져나간다”고 했다.

○EDA 없이 칩 개발 불가능

EDA는 반도체 집적회로(IC) 디자인을 설계·검증할 때 필수로 사용하는 SW다. 건축 설계도를 그릴 때 컴퓨터지원설계(CAD)를 쓰는 것과 비슷하다. 반도체는 공정마다 고비용이 투입되기 때문에 오차 없는 설계와 이를 시험하는 테스트가 중요하다. 설계 결함을 칩 완성 후 알게 되면 다량의 칩을 폐기해야 하기 때문이다.

EDA를 활용하면 이런 사고를 막을 수 있다. 제조 전 시뮬레이션으로 회로 설계와 오류를 판단하고 문제를 검증하는 식이다. 최근엔 1000억 개 넘는 트랜지스터를 하나의 칩에 집적하고 있어 EDA 없이는 칩 개발 자체가 불가능하다는 말이 나올 정도다.

이 시장은 소수 기업이 장악하고 있다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 EDA 점유율은 시놉시스 32%, 케이던스 30%, 지멘스EDA 13%다. 미국 3사가 세계 시장 75%를 차지해 독점 구조를 형성했다. 삼성전자, SK하이닉스를 비롯해 전 세계 주요 팹리스는 전부 3사의 SW를 사용할 정도로 고객사가 탄탄하다. 이들 3사는 300회에 가까운 인수합병을 통해 입지를 공고히 했다. 독점 구조가 형성된 만큼 가격은 부르는 게 값이어서 비용 부담이 크다는 게 팹리스업계의 공통된 하소연이다.

반도체산업 고도화와 인공지능(AI) 반도체 수요 증가로 EDA 중요성이 더 강조되면서 이런 추세는 당분간 지속될 것으로 보인다. KAIST 공정거래연구센터가 작성한 ‘반도체산업 실태조사’ 보고서에서 “시놉시스 등은 기술 우위를 핵심 역량으로 해 시장을 지배하고 있다”며 “마치 PC 시장에서 마이크로소프트의 ‘윈도’와 ‘오피스’가 지배적 지위를 차지한 것과 같다”고 했다. 이어 “우월적 지위의 EDA 회사들은 자사 솔루션과의 호환성을 지렛대로 신규 회사 진입을 어렵게 해 경쟁당국의 주의가 요망된다”는 의견을 내놨다.

○생성형 AI 시대 EDA 중요성 더 커져

국내엔 EDA 생태계가 조성되지 못하고 있다. 글로벌 EDA 시장에서는 기술력을 앞세운 미국과 정부의 과감한 지원을 등에 업은 중국의 독과점 체제가 이어져 한국 인재들이 EDA 창업에 도전할 엄두조차 못 내고 있다.

한국에서 박사 과정을 밟고 미국 EDA 3사로 빠져나가는 것이 일반적인 코스다. 중국에는 300여 개의 EDA 기업이 있고 그중 상위 10개 업체는 일부 기술 독립을 이뤘을 정도로 성장한 것으로 추측된다. 반면 한국에는 바움, 알세미 등 손에 꼽을 만한 몇몇 업체만 고군분투하고 있다.

업계에서는 한국도 생성형 AI 시대를 맞아 자체 EDA 역량을 갖춰야 한다는 주장이 나온다. 지금까지는 설계 엔지니어가 EDA를 활용해 직접 회로를 그렸다. 수작업으로 이뤄지는 만큼 설계 시간과 노력이 많이 필요했다. 이를 AI 기반으로 바꾸면 반복적인 설계 작업을 단순화하고 신속하게 처리해 회로 설계 시간을 단축할 수 있다. 수작업으로 수개월이 걸리던 회로 설계를 AI로는 2~3시간 만에 구현한다. 영국 시장조사업체 EMIS는 글로벌 EDA 시장이 2020년 108억달러에서 2026년 183억7000만달러 규모로 커질 것으로 전망했다.

김용석 성균관대 반도체융합공학과 교수는 정부가 경제안보 관점에서 EDA 육성에 더 관심을 기울여야 한다고 지적했다. 그는 “고대역폭메모리(HBM)는 한국이 최강국임에도 AI와 HBM을 ‘인티그레이션’(통합)하는 EDA 기술은 아직 없다”며 “대만이 이 기술을 노리고 있는데 HBM 종주국인 한국이 뺏겨서는 안 된다”고 말했다.

▶ EDA
‘Electronic Design Automation’의 약자로 반도체 설계에 필수인 소프트웨어(SW)를 말한다. 건축 설계도를 그릴 때 컴퓨터지원설계(CAD)를 쓰는 것과 비슷한 개념이다. 최신 공정의 고성능 반도체는 EDA SW 도움 없이는 개발이 불가능하다.
 
 

현대글로비스

현대글로비스가 2030년까지 9조원을 투자해 지난해 25조원 규모이던 매출을 40조원 이상으로 확대한다는 목표를 세웠다. 지난해 6%였던 영업이익률은 2030년 7%로 끌어올리기로 했다. 내년부터 3년 동안 순이익의 25%를 배당한다는 주주가치 제고 방안도 마련했다.

이규복 현대글로비스 대표는 28일 서울 여의도에서 열린 ‘인베스터 데이’(투자자 설명회)에서 “공격적 매출 성장과 높은 수익률을 동시에 달성할 방침”이라며 이같이 설명했다.

현대글로비스는 2030년까지 투입할 9조원을 △물류 36% △해운 30% △유통 11% 등으로 나눠 집행하기로 했다. 나머지 23%는 신사업에 쓸 계획이다. 이 대표는 “미래성장을 위해 필요하다면 인수합병(M&A)에도 나설 것”이라고 밝혔다.

현대글로비스는 대규모 투자를 통해 회사의 정체성을 물류의 ‘연결’에서 물류의 ‘완결’로 전환한다고 선언했다. 화물을 단순히 배로 옮기는 것을 넘어 화물의 출발부터 내륙 운송을 포함한 최종 도착까지 도맡는 ‘토털 물류 서비스’를 하겠다는 의미다. 이를 위해 운반 대상도 자동차에서 산업 전반으로 확장하기로 했다.

현재 세계 3~4위권인 자동차운반선 사업은 2030년 ‘글로벌 넘버원’이 된다는 목표를 세웠다. 현대글로비스 관계자는 “지난해 340만 대였던 완성차 해상운송 물량을 2030년까지 500만 대로 끌어올릴 계획”이라며 “이렇게 되면 세계 시장 점유율이 20%로 상승해 1위에 오를 것”이라고 말했다.

현대글로비스는 목표 달성을 위해 현대자동차·기아 등 그룹 물량은 물론 비야디(BYD)를 비롯한 중국 전기자동차 업체 등 다른 완성차 업체도 뚫기로 했다. 계획대로 되면 전체 매출에서 비계열사가 차지하는 비중은 작년 28%에서 2030년 40%로 상승한다. 보유 자동차운반선도 85척에서 128척으로 확대된다.

신사업으로는 스마트 물류 솔루션 사업과 배터리 재활용 사업 등을 들여다보고 있다고 했다. 정보통신기술(ICT)과 인공지능(AI) 로봇 등을 결합한 물류센터 사업에 뛰어들고, ‘사용 후 배터리’ 운반 시장에도 발을 들인다는 계획이다.

현대글로비스는 이날 주주 친화 정책도 제시했다. ‘전년도 주당배당금의 5~50% 상향’으로 규정한 배당정책을 ‘전년 대비 최소 5% 상향과 배당성향 25% 이상’으로 변경했다. 회사 관계자는 “2027년 주당 배당금은 작년(6300원)보다 두 배 이상 늘어날 것”이라고 말했다. 현대글로비스는 주가 상승의 발목을 잡고 있는 유통주식 수 부족 문제를 풀기 위해 이날 1 대 1 무상증자 계획을 공시했다. 신주 배정 기준일은 7월 15일이고, 신주는 8월 2일 상장된다.
 
 

한화시스템

한화시스템의 사내벤처 플렉셀스페이스가 미국 위성 제조업체 테란오비탈에 ‘우주용 탠덤 태양전지’를 공급하기로 했다. 이 전지가 위성에 장착되면 태양에너지를 발전원으로 이용할 수 있다.

한화시스템은 플렉셀스페이스와 테란오비탈이 이 같은 내용을 담은 ‘태양전지 공급 및 해외사업 협력을 위한 업무협약(MOU)’을 맺었다고 28일 발표했다. 두 회사는 태양전지를 포함한 위성 제조 분야에서 다양한 기술 협력을 이어가기로 했다. 위성, 태양전지 관련 미국 정부 과제에도 함께 참여하기로 했다. 테란오비탈은 군·민간 위성을 설계·생산·발사·운영하는 위성 토털 솔루션 기업이다.

탠덤 태양전지는 태양전지 두 개를 쌓아 서로 다른 파장대의 태양광을 흡수해 효율을 높인 차세대 제품이다. 플렉셀스페이스 제품은 두루마리처럼 말고 펼 수 있어 고객이 원하는 출력까지 태양전지를 펼쳐 쓸 수 있다. 위성의 작은 면적에도 장착할 수 있고, 곡면에도 적용 가능하다.

안태훈 플렉셀스페이스 대표는 “글로벌 우주 태양전지 시장에서 독보적인 입지를 구축하겠다”고 말했다. 마크 벨 테란오비탈 회장은 “미국과 아시아를 포함해 글로벌 지역으로 확장해나갈 중요한 이정표가 될 것”이라고 말했다.
 
 

버티브홀딩스

서버 냉각 전문 기업의 주가가 급등하고 있다. 인공지능(AI) 데이터센터가 늘면서 고효율 냉각 시스템 수요가 높아지고 있기 때문이다. 데이터센터는 사용 전기 중 절반을 서버 냉각에 쓸 정도로 발열 관리가 중요하다.

버티브홀딩스는 27일(현지시간) 미국 뉴욕증권거래소에서 87.37달러에 장을 마쳤다. 연초에 비해 82.02% 상승한 가격이다. 미국 암페놀은 같은 기간 36.18% 올랐다. 이 밖에 대만 종목 아우라스테크놀로지와 아시아바이탈컴포넌츠는 올 들어 각각 120.43%, 118.72% 상승했다.

이들 기업은 서버 냉각 설비 구축을 주요 사업으로 하고 있다. 기존의 공랭식뿐만 아니라 물을 사용하는 수랭식, 냉각유를 사용하는 고성능 액침냉각 시스템도 구축할 수 있다. 버티브홀딩스는 이 분야에서 글로벌 대장주로 꼽힌다. 이 종목은 지난 3월 말 수주 잔액 63억달러 중 3분의 1이 열 관리에서 나왔다. 금융정보업체 레피니티브에 따르면 버티브홀딩스의 올해 영업이익 전망치는 6개월 전 12억3300만달러에서 최근 13억2100만달러로 높아졌다.

골드만삭스에 따르면 서버 냉각 시장 규모는 올해 41억달러에서 2026년 106억달러 규모로 커질 전망이다. AI 데이터센터가 증가하면서 고효율 냉각 시스템 수요도 늘어날 가능성이 높기 때문이다. 지금은 공랭식 비중이 더 크지만, 갈수록 수랭식이나 액침냉각의 비중이 높아질 수밖에 없다. 이 투자은행은 수랭식·액침냉각의 보급률이 올해 23%에서 2026년 57%로 높아질 것으로 예측했다.

국내에서는 LG전자가 이 분야에서 앞서나가고 있다. 이 기업은 최근 미국에 5만 냉동톤(RT)에 달하는 냉각시설 수출 계약을 맺은 것으로 알려졌다. 1RT는 물 1t을 24시간 내에 얼음으로 만들 수 있는 성능을 뜻한다.

월스트리트저널(WSJ)은 “액체는 공기보다 3000배 많은 열을 흡수할 수 있어 데이터센터 증설과 함께 액체 냉각 시설에 대한 수요도 점차 커질 전망”이라고 보도했다.
 

 

화웨이의 무서운 변신

지난 24일 찾은 중국 광둥성 둥관에 있는 화웨이의 옥스혼 연구개발(R&D) 단지. 서울 여의도 면적의 절반 수준인 180만㎡(약 55만 평), 트램 3개 노선이 운행될 정도로 거대한 이 캠퍼스엔 화웨이의 S급 엔지니어 2만5000명이 근무한다. 젊은 중국인 인재들은 이 캠퍼스에 입성하기 위해 베이징과 상하이의 명문 공대, 멀게는 미국 아이비리그 대학에서 밤새워 공부한다.

화웨이 R&D 캠퍼스가 ‘선망의 대상’이 된 이유는 무엇일까. 업계에선 화웨이의 기술에 대한 과감한 투자를 첫손에 꼽는다. 화웨이는 지난해 R&D에 전체 매출(7042억위안)의 23.4%인 1647억위안(약 31조4033억원)을 투입했다. R&D 투자액과 비중 모두 세계 최고 수준이다. 화웨이 직원들은 ‘돈 걱정’ 없이 언제, 어디서나 하고 싶은 프로젝트에 몰입할 수 있다.

엔지니어에 대한 대우도 최고 수준이다. 35도에 육박하는 중국 남부의 폭염에도 화웨이의 R&D 시설에선 다들 얇은 겉옷을 걸친다. 월 38만원만 내면 중국에서 집값 비싸기로 유명한 둥관의 고급 아파트에서 살 수 있고, 3년 이상 일하면 시세의 20% 수준에 아파트를 구매할 수 있는 기회도 준다. 그러니 성과는 저절로 따라온다. 최근 열린 이동통신 전시회 ‘MWC 상하이 2024’에서 저전력 데이터센터 솔루션을 내놓고 테슬라 뺨치는 AI 자율주행 기술을 과시한 게 대표적이다.

중국 정부의 보조금, 중국의 ‘애국 소비’ 등 성장 배경에 뒷말이 있는 건 사실이지만, 결과적으로 지금 화웨이가 ‘글로벌 테크 기업’의 위상을 갖췄다는 건 외면할 수 없는 현실이 됐다.

시장에선 지금의 화웨이에 대해 ‘2000년대 후반, 2010년대 초반의 삼성전자가 떠오른다’는 말이 나온다. 갤럭시를 앞세워 애플을 떨게 하고, 메모리반도체로 세계를 제패한 삼성전자의 전성기를 닮았다는 얘기다. 화웨이 내부엔 ‘세계 1위 한 번 해보자’는 분위기가 그 어느 때보다 강하다고 한다.

화웨이가 한때 동경의 대상으로 삼은 삼성전자는 어떨까. 화웨이와는 많은 면이 다르다. 확실한 미래 사업은 보이지 않고 강성 노조의 준동에 직원들은 갈 곳을 잃었다.

전 세계에 정보기술(IT) 제국을 건설했던 노키아는 10년 전 삼성전자의 부상과 동시에 쇠락의 길을 걸었다. 현실에 안주하고 새로운 도전에 소극적이었기 때문이다.

산업계에선 지금의 삼성전자에 대해 ‘넥스트 노키아’란 우려의 목소리가 커지고 있다. 하지만 숱한 위기를 돌파하며 신화를 써온 삼성이다. 모두의 걱정이 ‘기우’가 될 수 있게 다시 삼성전자가 뛰어야 할 때다.