태그: 반도체

(인터뷰) 산업용 사물인터넷(IIoT), 자율자동차가 2017년 반도체 업계 화두

프릿 시비아 (Preet Sibia), 온세미컨덕터 마켓팅 수석 디렉터

프릿 시비아 (Preet Sibia), 온세미컨덕터 마켓팅 수석 디렉터

온세미컨덕터의 프릿 시비아 마켓팅 수석 디렉터가 온세미컨덕터의 2016년 반도체 산업 리뷰 및 2017년 반도체 산업 전망에 대해 글을 보내왔다. 이에 질의 응답 형식으로 온세미컨덕터가 바라본 반도체 산업의 2016년 리뷰와 2017년 전망을 정리한다.

프릿 시비아 (Preet Sibia), 온세미컨덕터 마켓팅 수석 디렉터

 

Q: 2016년 한 해에 걸쳐 전반적으로 반도체 및 전자 산업이 어땠다고 보는가? 인수합병의 건수도 계속 기록을 깨면서 지속적으로 증가해오고 있다. 이런 인수 작업들이 전체 반도체 산업에 어떤 영향을 끼쳤는가?
2016년에 반도체 산업은 또한 글로벌 거시 경제의 역풍을 마주했다. 세계에서 두 번째로 큰 경제시장인 중국의 경우 GDP가 6.7% 성장한 것이 좋은 예이다. 미국은 올해 2% 이하의 GDP 성장률을 보였으나 다른 세계 경제는 2016년 GDP 성장률이 전년 대비 비교적 평탄했다. 4분기에 큰 변화가 없다고 가정한다면 3년 연속 세계 GDP 성장률은 3%선을 약간 밑돌게 될 것으로 예상된다. 성숙기에 들어간 반도체 산업 역시 글로벌 GDP 확대와 성장의 궤를 함께 한 해였다고 본다. 특히 자동차 분야, 사물인터넷(IoT) 및 모터 컨트롤 및 빌딩 자동화와 같은 산업용 애플리케이션에서 상당한 성장이 있었다.
2016년을 정의하는 것들 중 하나는 업체들간의 인수합병이었다. 비교적 평탄했던 반도체 시장에서는 온세미컨덕터에 의한 페어차일드 세미컨덕터 인수를 포함한 여러 회사들의 인수합병의 결과, 업계의 큰 회사들이 계속 성장을 유지할 수 있었다. 이를 통해 업계와 소비자들이 필요로 하는 더욱 복잡한 집적 솔루션과 제품들을 실현을 위해 제품 개발에 많은 투자를 하기도 했다.

Q: 온세미컨덕터는 2016년에 전체 시장에서 어떤 성과를 이뤘는가? 어떤 전략, 방침 및 방법으로 그런 성과를 냈나? 어떤 제품 라인과 애플리케이션이 특히 예외적으로 좋은 성과를 이뤘는가? 그 이유는?
온세미컨덕터의 목표는 항상 시장에서 기대하는 것보다 높은 성과를 내는 것인데, 당사는 2016년에도 이를 잘 이뤄냈다. 당사의 전략은 주요 애플리케이션 분야에서의 혁신 솔루션 개발을 전략적 인수합병과 병행하는 것이었다. 전략 성장 분야에는 자동차, 사물인터넷(IoT) 및 고성능 파워 컨버전(HPPC) 및 모터 컨트롤 등이 있다. 페어차일드 인수를 통해 온세미컨덕터는 저전압, 중전압 및 고전압 기술에 대한 포괄적인 파워 소자, IC 및 파워 모듈 제품 및 솔루션 포트폴리오를 통해 자동차, 산업용, 무선기기 엔드-마켓을 어느 해 보다 잘 지원하면서 반도체 분야에서의 글로벌 리더십을 더욱 발전시키고 있다.

Q: 2016년에는 5G, IoT, AI 및 자율 운전 등에서 견고한 기술 개발을 목격했지만 아직은 갈 길이 멀다. 2017년에는 어떤 분야에서 돌파구가 나올 것으로 기대하는가?
이제는 혁명이라기보다는 진화가 진행될 것으로 보는데 새로운 기술과 작업 방식이 채택되겠지만 이러한 분야들은 지속적 발전을 이룰 전망이다. IoT는 많은 애플리케이션을 포함하고 있지만, 특히 산업용 IoT(Industrial IoT)의 경우 스마트 빌딩 및 산업 자동화와 같은 분야에서의 진전이 늘어날 것으로 믿는다. 자동차 자율 주행의 경우, 2017년은 반 자율주행 자동차를 위한 ADAS 애플리케이션을 지원하는 센서 및 영상 관련 기술이 뜰 것으로 보인다. 이를 통해 궁극적인 완전 자율주행 자동차 구현에 필요한 플랫폼들이 많이 나오리라는 전망을 하고 있다.

Q: 2017년에 반도체 산업의 개발 트렌드가 어떻게 될 것으로 보는가? 업체간 경쟁에 영향을 미치는 변수에는 어떤 것들이 있나?
애널리스트들은 모두가 반도체 산업이 2017년에 한 자리대의 낮은 성장을 보일 것으로 전망하고 있다. 기업들이 계속 고부가 가치 투자에 필요한 규모를 그치지 않을 것이므로 당사 또한 이러한 인수 합병들이 경쟁 환경의 주요 변수가 되리라고 본다. 기술 면에서 보자면 반도체 제조업체들은 이제 단순히 반도체 부품을 뛰어넘어 포괄적인 기술 및 에코시스템들을 모두 수립, 공급하는 방향으로 계속 진화할 것으로 본다. 실제로 보드에서 클라우드에 이르는 다양한 문제를 해결하는 완벽한 솔루션에 대한 억세스를 제공해야만 고객과의 가치를 높일 수 있는 시대가 더욱 가까이 오고 있다.

Q: 온세미컨덕터는 2017년에 어떤 기술 개발 트랜드와 애플리케이션 분야에 집중할 예정인가? 온세미컨덕터가 직면하게 될 주요 문제점은 무엇인가?
페어차일드 세미컨덕터의 인수를 계기로 당사는 고객들이 더욱 다양한 애플리케이션에 걸쳐서 시장 출시 기간을 줄이고 매출액을 올리는데 도움을 주는 것에 목표를 두고 있다. 이를 위해 더욱 포괄적이고 차별화된 솔루션을 제공하는 광범위한 제품 포트폴리오, 패키징 전문 기술, 생산 규모 확대를 통한 가격 경쟁력 강화 및 보다 효율적인 글로벌 운영 등을 지속적으로 추진할 예정이다.
예를 들어, 당사는 자동차 분야에서 HEV/EV, LED 조명 및 지능형 첨단 운전자 지원 시스템 (ADAS)이 광범위하게 채택되도록 지속적으로 전기, 전장 분야를 지원하는 파워, 아날로그 및 센싱 제품에서 광범위한 포트폴리오를 갖고 있다. 특히 센서, 연결성, 프로세서 및 파워 기술의 광범위한 포트폴리오를 통해 다양한 IoT 설계 뿐만 HPPC 아니라 최근 부상하는Industry 4.0 애플리케이션 분야에서 완벽한 파트너로 자리매김할 것이다. 온세미컨덕터는 글로벌 시장의 경쟁 반도체 제조사들과 마찬가지로 동일한 문제들에 직면해있다. 그러나 당사는 여기에서 더 나아가 이러한 문제를 해결하고 경쟁 우위를 유지하기 위해 기술, 포트폴리오의 폭, 애플리케이션 집중도, R&D, 운영 및 공급망 측면에서 유리한 위치를 고수할 것이다.

Q: 온세미컨덕터의 2017년 사업 성과를 어떻게 기대하는가? 어떤 이유에서 그런 예상을 할 수 있나?
온세미컨덕터는 최근 수 년간 시장에서 훌륭한 성과를 이뤄왔는데 이는 2017년에도 계속 될 것이라 예상한다. 페어차일드 세미컨덕터 인수로 인해 당사는 최상위의 반도체 제조업체로 입지를 확고히 했다. 이는 곧 파워 반도체에서의 선두뿐만 아니라 자동차 충전, 모터 컨트롤, 고성능 파워 컨버전 및 IoT등 여러 고성장 분야에서 더욱 경쟁력을 구가할 것임을 의미한다. 이를 기반으로 2017년에는 더욱 시장에서의 수익성 강화를 통해 높은 성장 곡선을 유지하려 한다.

Q: 2017년 반도체 산업의 가장 큰 도전 과제는 무엇인가, 그 이유는?
고객들이 더 나은 제품을 기대하면서 그 실행을 촉진시키는 동시에 자신들만의 고유 역량에 집중하게 해주는 솔루션과 에코시스템을 많이 원하고 있다는 것에 더욱 주목해야 할 것이다. 2017년 및 그 이후에도 최고의 성과를 낼 반도체 제조업체는 다양한 기술 포트폴리오, 통합 솔루션 및 툴을 제공해야만 한다. 여기에 업계가 필요로 하는 더 복잡한 집적 솔루션을 실현시킬 R&D를 강화할 규모의 투자도 병행해야 하리라고 본다.

Q: 반도체 개발이 거의 한계에 다다른 상황인데 어떻게 이를 헤쳐나가야 하리라고 보는가?
타겟 애플리케이션 분야에 따라 다르지만 실리콘 기반 기술의 도전 과제를 해결할 몇 가지 방법들이 있다. 예를 들어, 디지털 파워 설계의 성능, 전력 밀도 및 효율성 필수 요건을 맞추기 위해 온세미컨덕터와 같은 대규모 회사들은 첨단 초 접합 프로세스와 GaN 및 SiC등 다양한 재료를 기반으로 하는 소자를 더욱 많이 제공해야 할 것이다. 패키징 및 아날로그-디지털 집적 솔루션들이 실리콘 기술을 최대한 활용하는데 주요 역할을 하게 되며 실리콘과 다른 재료를 결합한 하이브리드 솔루션도 만들어 낼 것이다. 이러한 혁신적 접근이 있어야만 실리콘 기술은 향후 몇 년간 업계에서 더욱 강력한 기반으로 남게 되리라고 본다.

Q: 업계와 산업을 전망하는데 있어서 그 밖에 다른 의견이 있는가?
아마 다른 산업 분야 보다 전자 산업 분야는 IoT (Industry 4.0 포함), 휴대용 통신 및 자동차 산업과 같은 흥미 진진한 분야에서 많은 기술 혁신을 계속 추진할 것이다. 온세미컨덕터는 커넥티드 자동차 및 반 자율 주행, 그리고 궁극적으로는 완전 자율 주행차를 위해 진화 시키고 있는 첨단 운전자 지원 시스템 (ADAS) 를 포함해 모든 분야에서 흥미로운 개발에 계속 박차를 가할 예정이다. 이 급변하는 환경에서 성공하려면 기술 포트폴리오 면에서 규모를 이루는 동시에 고객들이 자체적인 핵심 경쟁력에 집중하도록 솔루션 기반 접근 방식을 혁신할 능력을 갖춰야 할 것이다.

 

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파워 인테그레이션스, 폭넓은 TRIAC 디머 지원 LYTSwitch-3 LED 드라이버 IC 출시

LYTSwitch-3 LED 드라이버 IC

비절연 램프 설계 및 절연 전구 토폴로지 모두에 적합한 고효율의 반도체 조명 드라이버

높은 효율과 뛰어난 신뢰성을 자랑하는 LED 드라이버 IC 분야의 선도 업체인 파워 인테그레이션스(Power Integrations)(Nasdaq: POWI)가 LYTSwitch™-3 (https://goo.gl/hnHy9l) 제품군을 발표했다. 이는 LED 드라이버 IC의 LYTSwitch 라인에 추가된 최신 제품군이다. 최대 20W의 전구, 튜브 및 다운라이트에 적합한 LYTSwitch-3 IC는 리딩 엣지 및 트레일링 엣지 TRIAC 디머 둘 모두를 통해 탁월한 디밍 성능을 제공하고 절연 및 비절연 토폴로지 둘 모두를 지원한다.

LYTSwitch-3 IC는 프로그래밍이 가능한 디밍 프로파일 특성이 있어 설계자가 디밍 범위와 효율을 구현하기위해 드라이버를 최적화할 수 있다. 딥 디밍 응답도 프로그래밍이 가능하며, 디밍 범위를 확장하거나 로드-셧다운 모드를 사용하여 쉬머(shimmer) 현상이 나타날 가능성을 없앤다. 연결된 디머가 없거나 디머가 풀 도통각으로 설정된 경우 해당 IC의 디머 관리 회로가 턴 오프되므로 효율이 향상된다. 독특한 점은, 새 드라이버는 디밍 모드에서도 계속해서 역률을 관리한다는 것이다. 이로써 전구가 디밍될 때 최소 전력 소비(VA)를 보장하며, 대형 기기에서의 전력 품질을 관리한다. 또한, LYTSwitch-3 IC에는 써멀 폴드백 기능(자동으로 조명 출력을 디밍하여 부적절한 설비 냉각 또는 높은 주변 온도를 보정함)도 포함된다. 해당 기능을 통해 손상을 방지하고 램프 수명을 늘린다.

파워 인터그레이션스(Power Integrations)의 제품 마케팅 이사인 Hubertus Notohamiprodjo는 “이 새 드라이버 IC를 사용하여 벅, 부스트, 벅-부스트, 탭-벅, 탭-벅-부스트 및 절연 플라이백 토폴로지를 제공할 수 있다”고 설명했다. 그는 “해당 드라이버 IC는 폭넓은 범위의 디머와 호환되고, 최적화된 설계를 위한 MOSFET 항복 전압 선택이 가능하다”며 “즉, 단면의 초소형 디자인 여러 개를 단일 IC 기반으로 할 수 있으므로 설계 기간과 부품 재고를 줄일 수 있다”고 말했다.

0.9보다 큰 역률 및 10%보다 낮은 THD가 특징인 LYTSwitch-3 드라이버 IC는 EN61000-3-2, CEC Title 20, CEC Title 24 및 ENERGY STAR®를 포함하여 모든 국제 효율 표준을 충족한다. 또한, 해당 IC는 부하와 라인, 그리고 디바이스 간에 3% 정전류(CC)를 제공한다. 모든 파워 인터그레이션스(Power Integrations) 제품과 마찬가지로, 이 고집적 디바이스는 분산형 설계보다 더 적은 외부 부품이 필요한 동시에 포괄적인 보호 기능을 포함하고, BOM 비용 및 PCB 풋프린트를 줄이는 동시에 신뢰성을 높인다.

LYTSwitch-3 IC 샘플이 현재 제공되고 있다. 디바이스 가격은 1만개 단위로 개당 0.53달러이다. 레퍼런스 디자인 DER-512는 파워 인테그레이션스(Power Integrations) 웹사이트(http://www.power.com/lytswitch-3)에서 다운로드 할 수 있다.

파워일렉트로닉스 매거진 power@icnweb.co.kr

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SII세미컨덕터, EDLC의 셀 균형 조정 및 과충전 보호에 적합한 EDLC 보호 IC 출시

세이코 인스트루먼츠

세이코 인스트루먼츠(Seiko Instruments)의 반도체제품 제조부문 자회사인 SII세미컨덕터 코퍼레이션(SII Semiconductor Corporation)이 셀 균형 조정(cell-balancing) 및 과충전 보호 기능이 있는 자동차 용 전기 이중층 커패시터(EDLC) 집적회로(IC)인 S-19190 시리즈를 출시한다고 발표했다. 이 시리즈의 대표적 적용 애플리케이션은 EDLC모듈과 재충전 가능 전지 모듈이다.

S-19190시리즈는 개별 EDLC셀의 과충전 상태를 탐지하고 셀의 전압 수준을 고르게 조정하여 EDLC셀을 보호한다. 기존 EDLC보호IC는 정해진 수의 셀만을 제어할 수 있는데 반해 S-19190시리즈는 디자인에 필요한 어떠한 숫자의 셀도 신축적으로 보호할 수 있는 업계 최초 제품이다. 이처럼 디자인을 신축성 있게 접근하면 다양한 애플리케이션의 회로 구성을 최적화 할 수 있게 한다.

자동차 산업계가 전기 자동차(EV) 와 연료전지 자동차(FCV)의 공급을 확대함에 따라 EDLC의 채용이 급증하고 있다. EDLC는 디자인의 효율성을 높일 뿐 아니라 공회전 정차 시 엔진을 재시동하고, 제동 시 재생 에너지를 저장(감속 시 운동 에너지를 축적 전기 에너지로 변환함으로써)하며, 시스템 전압의 급격한 또는 즉각적인 낙하를 관리하는 등 대전류(high current) 디자인에 필요한 요건을 충족시켜 신축적으로 디자인할 수 있게 하는 기능을 제공한다. 각 EDLC셀은 전압을 높이기 위해 여러 개의 EDLC를 연결했을 때 기능이 저하되지 않게 하기 위해 균형을 조정해야 한다. S-19190시리즈는 크기가 SOT-23-6 패키지(2.8 x 2.9 x 1.3mm)로 작으면서도 다수의 EDLC를 제어할 수 있다.

S-19190시리즈는 SII세미컨덕터 코퍼레이션이 다년간의 경험을 통해 최적화한 엄격한 자동차 제조 공정을 적용했기 때문에 수요가 증가하고 있는 자동차 환경에 사용할 수 있다. 셀 균형조정 전압은 2.0 V ~ 4.6 V 중 5 mV 단위로 선택이 가능하고, 과전류 탐지 전압은 2.0 V ~ 4.6 V중 5 mV 단위로 선택할 수 있으며, 전류는 온도+25°C에서 최대 2.0μA를 소모한다. 또 현재 AEC-Q100인증을 추진 중이며, PPAP(양산부품승인절차)서는 요청에 따라 제공이 가능하다.

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TI, 반도체 업계 최초로 오토스토어 자동화 창고 시스템 도입

TI코리아(대표 켄트 전)는 자사의 싱가포르 제품 공급 센터(Product Distribution Center, PDC)에 오토스토어(AutoStore) 재고 관리 시스템을 도입했다고 밝혔다. 이는 반도체 업계 및 아시아 지역에서 최초이다. 이것으로, TI는 아시아 전지역에, 보다 효율적으로 제품을 공급할 수 있게 되었다.

오토스토어는 재고 관리에 필요한 공간을 줄여주는 첨단 자동화 물류 창고다. 로봇들이 레일을 따라 이동하면서, 알루미늄 격자 구조 창고에 보관된 제품들을 저장하고, 회수하는 역할을 수행한다. 이 로봇들은 외부 요청 작업들도 수행할 수 있다. TI의 특별한 기술로 만들어진 오토스토어는 총 63,000개의 저장소를 포함하고 있다.

TI의 전세계 물류 총괄 담당자 얀 드 뮬더(Jan De Meulder)는 “오토스토어 시스템은 TI 제품의 보관 및 출하의 효율성을 향상 시킬 것이다. 이 혁신적인 창고 자동화 시스템을 통해 앞으로 아시아 전지역 고객들에게 더욱 신속하게 제품을 공급하고, 이를 통해 물류의 효율성과 신뢰성을 향상 시킬 것으로 기대한다.”고 말했다.

이 혁신적인 자동화 물류 창고(PDC)는 TI와 물류 협력사인 DHL 및 스위스로그(Swisslog)와 협력을 통해 시스템 가동을 시작했으며, 오는 9월경에는 전면 가동에 들어갈 예정이다.

싱가포르 경제 개발 위원회(Singapore Economic Development)의 켈빈 왕(Kelvin Wong) 행정 국장은 “이번 사업 투자는 첨단 자동화 물류 시스템 도입을 통한 효율성과 생산성, 경쟁력 및 물류 작업 능력 증대 가능성을 잘 보여주고 있다. 또한, 이는 싱가포르 물류 산업의 지속적인 발전과 더불어, 선진 글로벌 물류 허브로서 싱가포르의 위상를 보여주는 예”라고 말했다.

단일주문과 소량주문에 적합한 오더파킹시스템 구축
TI는 그리드 시스템, 오토스토어 소프트웨어 및 경량 상품 컨베이어 시스템을 비롯한 오토스토어 개발을 스위스로그에 위탁하여 설계 및 구현을 완료했다. 오토스토어 시스템은 스위스로그가 제공하는 가장 혁신적인 시스템으로, 단일 품목과 소량 주문에 가장 적합한 오더파킹(order picking) 시스템이다.

TI는 “DHL은 TI 싱가포르 물류창고(PDC)의 물류 협력사로써 오토스토어의 설계 및 구현에 있어서 매우 중요한 파트너로 참여하였다. 동일한 공간에 4배에 달하는 상품을 보관할 수 있는 오토스토어를 통해, TI 싱가포르 물류창고(PDC)가 전략적 물류 거점으로 더욱 더 성장할 수 있는 발판을 마련했다.”고 밝혔다.©

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가트너 발표, 2015년 세계 최대 반도체 고객은 삼성전자와 애플

세계적인 IT 자문기관인 가트너(Gartner Inc.)는 2015년 전세계 반도체 시장에서 삼성전자와 애플의 구매액 비중이 17.7%를 기록하면서 세계 최대 반도체 구매업체 자리를 유지했다고 발표했다. 양사는 2015년에 총 590억 달러의 반도체를 구매했으며 이는 전년과 비교해 8억 달러 증가한 것으로 나타났다.

2015년 전세계 반도체 디자인 TAM 상위 10대 기업별 구매액

가트너의 수석 연구원인 마사츠네 야마지(Masatsune Yamaji)는 ”삼성전자와 애플은 5년 연속으로 반도체 구매 지표에서 선두 자리를 유지했지만 2014년과 2015년에 삼성전자의 디자인 TAM(Total Available Market) 성장률은 전체 반도체 시장 성장률보다 낮은 것으로 나타났다. 최근 5년 간 가장 빠르게 성장하는 기업으로 평가 받은 삼성전자와 레노버의 2015년 반도체 구매액이 하락했고 반도체 칩 제조사가 주요 고객을 통해 얻는 수익이 감소할 위험이 높아지고 있다”고 밝혔다.

2015년 상위 10대 기업의 총 반도체 구매액은 1,230억 달러를 기록했고 전세계 반도체 칩 제조사 매출의 36.9%를 차지했다. 이는 2014년 37.9%와 비교해 하락한 수치이며 올해 전세계 반도체 시장이 전년도 대비 1.9% 감소한 것보다 심각한 결과다.

시장 하락 요인으로는 HP의 엔터프라이즈 사업 분할이 어느 정도 기인했으며 이로 인해 도시바는 상위 10개 지표에서 밀려났다. 도시바의 2015년 디자인 TAM은 총 46억 달러였다. 2014년의 상위 10대 기업(HP, HPE, 도시바 포함)의 올해 반도체 구매액은 디자인 TAM 기준 총 1,276억 달러를 기록했다. 이는 전세계 반도체 칩 제조사 매출의 38.2%에 해당한다.

개인용 전자기기 시장의 성장세가 계속해서 둔화되면서 반도체 칩 제조사가 주요 고객으로부터 얻는 수익이 하락할 가능성이 높아졌다. 대다수의 범용 반도체 칩 제조사는 삼성전자나 애플, 레노버와 같은 소수의 초대형 고객에 대한 의존도를 줄이고 있다. 또한 사업 성장성을 안정화시키기 위해 매스 마케팅(Mass-marketing) 전략을 활용해 세분화된 롱테일(Long-tail) 소규모 고객으로 판매 대상을 다각화하고 있다.

야마지 연구원은 ”2014년 디자인 TAM 상위 기업 중 9개 기업은 2015년 지표에도 그대로 포함되었다. 하지만 2015년에 이 중 7개 기업의 반도체 수요는 감소한 것으로 나타났다. 2014년 이후 삼성전자의 디자인 TAM 둔화는 매우 중대한 변화로 인식되어야 할 것이다. 전자기기의 성장 거품과 수명 주기가 단축되면서 상위 기업들이 앞으로도 좋은 실적을 유지하기가 점점 더 어려워질 것이다. 현재의 승자가 계속해서 시장을 이끌 것이라고는 장담할 수 없다”고 밝혔다.

아이씨엔 매거진 NEWS@ICNWEB.CO.KR

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