삼성전자가 시스템 반도체와 메모리 반도체 영역을 파괴한 융합형 반도체를 세계 처음으로 선보이면서 새로운 반도체의 영역을 개척하고 있다. 융합형 반도체는 스마트폰과 태블릿PC는 물론 각종 웨어러블 기기의 초소형화에 적합한 부품이라 성장성이 매우 높다. 최근 스마트폰 부문의 부진을 보완할 수 있는 `비장의 무기`인 셈이다.

삼성 융합형 반도체의 첫 작품은 `ePOP`라는 반도체다. 시스템 반도체의 일종인 모바일AP(애플리케이션 프로세서)와 메모리 반도체인 낸드플래시 메모리와 D램 메모리가 하나로 합쳐진 것으로 이미 양산체제를 갖췄다. 세계 첫 양산에 들어간 제품은 10나노급 32Gb 낸드플래시와 20나노급 4Gb `LPDDR3` 모바일 D램을 적층한 메모리 패키지다.

기존에는 모바일AP와 낸드플래시 D램이 각각 따로 장착됐지만 ePOP를 쓰면 실장 면적을 50% 이상 줄일 수 있다. 정보처리 속도와 소비전력을 줄이는 장점도 있다. 소형화가 핵심인 웨어러블 기기 시장이 빠른 속도로 성장하고 있어 ePOP 같은 융합형 반도체 수요도 급증할 것으로 보인다.

2000년 휴대폰에 특화된 MCP에 이어 2009년 고성능 스마트폰에 맞춘 eMCP 등 모바일 메모리를 세계 최초로 양산한 데 이어 이번에 한 단계 발전된 ePOP까지 선보이면서 이 분야를 선도하고 있다. ePOP는 면적을 획기적으로 줄였기 때문에 모바일 메모리라는 명칭 대신 `웨어러블 메모리`라고 불린다.

삼성전자는 올해 모드앱과 위드콘에 이어 ePOP까지 양산함으로써 융합형 반도체시장을 확대해 나가고 있다. 모드앱은 AP와 통신장비인 모뎀을 합해 하나의 패키지로 만든 제품이다. 모드앱 개발을 통해 삼성전자는 미국 최대 시스템 반도체 업체인 퀄컴 의존도를 획기적으로 낮출 수 있게 됐다. 위드콘은 D램 반도체와 AP를 묶은 제품으로 세계 1위 D램 메모리 생산업체인 동시에 AP 제조 능력까지 갖춘 삼성전자가 경쟁력이 있는 제품이다.

이번에 양산을 시작한 ePOP는 AP와 낸드플래시, D램 등 3개 부품이 하나로 합쳐진 제품이다. 기존에는 열에 취약한 낸드플래시와 사용 시 고열이 발생하는 AP를 하나로 묶는 것은 불가능할 것으로 여겨져 왔다. 삼성전자는 그러나 낸드플래시의 내열 한계를 극복함으로써 AP와 함께 패키징한 제품을 내놓을 수 있게 됐다.

삼성전자가 이처럼 시스템 반도체와 메모리 반도체의 영역을 넘나드는 제품을 개발하게 된 것은 지난 5월 김기남 반도체 총괄 사장 부임이 계기가 됐다.

메모리사업부장으로서 오랫동안 낸드플래시와 D램 개발에 전념해 온 김 사장이 우남성 시스템LSI반도체 사장의 휴직으로 반도체 총괄과 시스템LSI사업부장을 겸임하게 되면서 시스템 반도체와 메모리 반도체의 결합 가능성을 고민하기 시작했다. 그 결과물이 시스템 반도체의 AP와 메모리 반도체의 낸드플래시 모바일 D램을 합한 ePOP인 셈이다.

이는 지난 1월 이건희 삼성전자 회장이 신년사를 통해 "제품과 영역 간의 융ㆍ복합을 통해 새 제품과 시장을 창출해야 한다"는 당부를 실천한 것이기도 하다. 반도체 업계 관계자는 "향후 웨어러블 기기 사용이 늘어나고 사물인터넷 시대가 본격화하면 고성능ㆍ고사양의 고부가가치 반도체 수요가 늘어날 것"이라며 "지속적인 기술투자가 필요하고 시장 확대도 기대되는 영역"이라고 설명했다. 삼성전자는 반도체 영역을 넘나들며 앞으로도 융합형 반도체 신제품을 내놓겠다는 포부를 갖고 연구개발(R&D)을 확대할 방침이다.

[이진명 기자 / 정승환 기자]
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