반도체 업계, 신성장동력 'IoT'에 올인

[양태훈기자] 최근 IT산업 성장을 이끌던 스마트폰 시장의 성장세가 꺾임에 따라 프리스케일, TI코리아, ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST마이크로) 등 반도체 업체들이 미래 신성장동력으로 사물인터넷(IoT)에 주목, 시장선점을 위한 주도권 경쟁에 돌입했다.

사물인터넷 시대에는 각종 기기를 연결, 데이터를 전송할 수 있는 네트워킹 기술부터 데이터 관리를 효율적으로 도와주는 임베디드 운영체제(OS) 기술, 사물인터넷 기기 인프라 구축을 위한 저가격·저전력 프로세서 기술 등이 요구돼 다양한 수요를 창출할 수 있기 때문이다.

사물인터넷이란 사람, 사물, 공간, 데이터 등 모든 것이 인터넷을 통해 서로 연결돼 각종 정보가 생성‧활용되는 기술과 서비스를 말한다.

예컨대 사용자는 매일 아침 냉장고를 통해 자신의 건강상태에 맞는 식재료를 확인, 오븐이 제공하는 다양한 요리법 중 하나를 택해 조리하고 당일 날씨에 따라 옷장이 코디해 주는 옷을 고르며, 자동차에 탑승해서는 자동모드로 운전대를 잡지 않아도 편안하게 출근할 수 있다.

실제로 시장조사업체 가트너는 오는 2020년에 약 300억 개의 사물인터넷 기기들이 인터넷과 연결, 반도체에 대한 수요가 기하급수적으로 증가할 것으로 전망했다.

◆ 프리스케일, 폭넓은 ARM 기반 MCU 확보

프리스케일은 사물인터넷 시장 전략으로 전력 소비량 및 칩 크기를 줄여 소형기기에 활용이 적합한 마이크로콘트롤러유닛(MCU)에 집중, 앞서 지난달 11일 ARM 코어텍스(Cortex) M기반의 초소형 마이크로콘트롤러유닛인 '키네티스 MCU 시리즈'를 공급 중이다.

프리스케일의 키네티스 MCU는 높은 전력효율성으로 스마트밴드에 적합한 '키네티스L'부터 냉장고, 전자레인지 등 전기적 잡음이 큰 환경에 적합한 '키네티스E', 스마트워치 등의 각종 웨어러블 기기에 활용이 가능한 '키네티스K', 무선연결성을 강조해 에어컨 등에 적합한 '키네티스W', 스마트 미터링 등 측정 애플리케이션에 적합한 '키네티스M', 모터 제어 및 전력 변환에 적합한 '키네티스V' 등 총 6가지 라인업으로 구성됐다.

향후에는 고성능 ARM 코어텍스 M7 코어 기반의 임베디드 시스템온칩(SoC)를 통해 산업 자동화를 위한 새로운 애플리케이션 시장도 공략하겠다는 전략이다.

더불어 최근 시장에서 단순히 칩셋을 판매하는 것 외 개발시간을 단축시키기 위한 지원 솔루션이 중요해진 만큼 개발자들이 키네티스 MCU를 통해 단기간에 제품을 손쉽게 제작할 수 있도록 개발 플랫폼인 '프리덤 보드'부터 개발 도구인 '키네티스 디자인 스튜디오', 개발 소프트웨어인 'MQX 솔루션' 등도 번들로 지속적으로 지원할 계획이다.

◆ TI코리아, IoT 융합된 ADAS 시장 노린다 TI코리아는 사물인터넷 기술과 첨단운전자지원시스템(ADAS)의 융합을 통한 시장공략을 주요 전략으로 내세우고 있다.

이미 사물인터넷 분야에 대응할 수 있는 마이크로콘트롤러유닛부터 센서, 디지털신호처리(DLP), 임베디드 프로세서, 무선 커넥티비티, 전력관리 칩 등 각종 기술력을 보유한 만큼 사물인터넷 시장에서 다양한 솔루션을 공급하되 수익성이 높은 자동차 애플리케이션 시장에 집중하겠다는 것.

첨단운전자지원시스템은 주행 시 운전자에게 필요한 각종 정보를 카메라나 센서 등을 통해 수집, 이를 종합 분석해 제공하는 일종의 '스마트카 솔루션'이다.

예컨대 후진 시 갑자기 나타난 장애물과 거리가 가까워지면 경보음을 내거나 주행 중 앞차와의 안전거리를 자동으로 유지, 돌발 상황 시 자동으로 제동 장치를 작동하게 하는 등의 기능을 제공한다.

TI코리아가 해당 시장에서 사물인터넷 기술을 융합하는 것은 향후 무사고 자율주행시스템을 구현하기 위해서 차량과 차량, 차량과 인프라 등의 통신을 통한 정교한 상황인지 기술이 요구되기 때문이다.

현재 TI코리아는 차량용 애플리케이션으로 안전 관련 분야에선 차선 이탈 경고, 졸음운전 감시, 에어백 및 ABS 작동, 전원 관리 제어 등을, 인포테인먼트 분야에선 무선 커넥티비티 솔루션 위링크 8Q, 멀티미디어 스트리밍 및 제품 간 연결을 지원하는 '자신토(Jacinto) 6 Eco' 시스템온칩 등을 제공하고 있다.

◆ ST마이크로, 웨어러블용 MEMS 센서에 주력

ST마이크로는 사물인터넷 시장을 공략하기 위한 전략으로 웨어러블에 활용될 수 있는 각종 솔루션에 집중, 특히 미세전자기계시스템(MEMS) 기술을 적극 활용할 계획이다.

이는 사물인터넷 시대에 도래함에 따라 단순히 외부의 환경요인을 감지하는 기존 센서가 아닌 각종 기기와 연동돼 데이터를 수집, 전송할 수 있는 센서의 기술이 중요시 되고 있기 때문이다.

웨어러블 분야에서 ST마이크로는 저전력 초소형 제품인 '올웨이즈온 6축 관성 모션 센서'와 9축 동작 및 위지 감지가 가능한 동작 위치 센서 'LSM9DS1', 기기 간의 데이터 전송을 위한 저전력 블루투스 4.0 네트워크 프로세서 칩인 '블루NRG' 등을 주요 제품으로 꼽았다.

올웨이즈온 6축 관성 모션 센서는 기존 제품 대비 최대 40% 전력소모량을 줄일 저전력 제품으로 방향과 몸짓을 인식할 수 있는 모션 센싱을 제공, 예컨대 스마트폰을 돌리거나 팔을 움직이는 동작만으로 사진을 촬영하거나 화면을 움직일 수 있는 스크롤 기능을 지원한다.

LSM9DS1은 기존 제품 대비 패키지 사이즈가 35% 작은 가로 3.5밀리미터(mm), 세로 3mm인 초소형 모듈로 실내 내비게이션, 증강현실 등의 상황인지 기술을 지원한다.

자사 저소음 센서 기술을 응용해 전하 사이의 배터리 수명을 연장, 위치 해상도도 기존 대비 30% 향상돼 헬스케어 웨어러블 기기 외에도 스마트 TV 리모콘이나 게임 컨트롤러, 의료 센서 등에 탑재가 용이하다.

블루NRG 네트워크 프로세서는 블루투스 4.0 표준을 적용해 피트니스 손목밴드나 스마트 글래스, 스마트 웨어 등의 저전력을 요구하는 기기에 설계가 적합한 제품이다.

동급 최저 수준의 전력소비가 특징으로, 전송 및 수신 모드에서 각각 8.2밀리암페어(mA), 7.3mA의 피크 전류만을 요구해 소형 동전형 배터리만으로 최대 수년까지 작동이 가능하다.

특히 자체적으로 펌웨어를 제공해 각종 응용 애플리케이션 개발에 유리하다.

한편, 산업통상자원부에 따르면 전세계 센서시장 규모는 오는 2020년 1천417억 달러(한화 155조7천566억4천만 원) 로 연평균 9.4% 성장할 것으로 전망, 이 중 첨단센서 비중은 현재 20%에서 2020년 49%로 증가할 것으로 예상됐다.

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