한국반도체산업협회가 지난 9월 12일 경기도 판교 반도체산업협회 회관에서 ‘제18회 대한민국 반도체 설계대전’ 시상식을 개최했다. 당일 행사에는 안세진 산업통상자원부 전자부품과장, 허염 실리콘마이터스 대표, 손보익 실리콘웍스 대표를 비롯해 한국센서학회, 대한전자공학회 등 유관기관 인사들이 참석했다. 시상식에서 수상한 팀은 총 13개팀이다.
대한민국 반도체 설계대전이 지난 2000년부터 개최되어 올해로 18회째를 맞았다. 이 상은 우수 반도체 설계인력을 양산할뿐만 아니라 창의적으로 사업성 높은 반도체 설계기술 발굴과 사업화 촉진 등을 위해 지금까지 맥을 이어왔다.
한국반도체산업협회는 그러한 취지를 더하고자 올해부터 대학 석박사생 외에 학부생도 설계대전에 참여할 수 있도록 문호를 개방했다. 이로 인해 협회는 석박사 인력이 주심인 반도체 설계분야에 학사 차원에서도 산업계의 기술 수요에 대응할 수 있는 기반을 조성하고자 했다. 또한 올해부터는 기업 부문 특별 상이 신설돼, 삼성전자와 SK하이닉스, 실리콘마이터스, 실리콘웍스가 포상에 동참했다. 협회는 향후 기업특별상 수를 확대해나갈 예정이다.
올해 설계대전에는 전국 25개 대학(원)에서 총 40개 팀이 참가해 경합을 벌였다. 대상인 산업통상자원부 장관상은 ‘브레이드(Braid) 신호법을 이용한 고효율 저전력 송수신기’를 설계한 고려대학교 집적시스템연구실 브레이드팀(이연호·최윤재·최종혁)이 수상했다.
▲ 대한민국 반도체 설계대전 시상식 산업부장관 수상팀
‘브레이드’는 머리를 꼬아서 땋는다는 뜻으로, 4개 이상의 전송선을 엮어 새로운 것을 만들어내는 신호법이다. 세계 최초로 차동신호를 유지하면서 추가적인 더미 비트 없이 클록을 실어 전송하는 고효율 클록 임베디드 신호법인 것이다.
▲ 그림 1. 브레이드 신호법
클록 임베딩과 NRZ(Non return to Zero) 레벨, 스프레드 트랜지션(Spread Transition)을 사용해 추가적인 다이나믹 파워가 필요하지 않은 저전력 송수신 신호법이라는 것도 특징이다. 또한 기존 신호법 대비 transition density가 5배 이상 증가해 높은 수신기 성능 및 안정도 또한 확보했다.
▲ 그림 2. 브레이드 인코딩
브레이드 신호법은 기존 저속 수신기에서 주로 사용하던 DLL 타입의 수신기와 고속 수신기에서 주로 사용되는 PLL 타입의 수신기에서 모두 사용이 가능하다. 기존 기술과 호환이 가능하고 범용 인터페이스 신호법으로 사용 가능하기 때문에 여러 부분에서 이점을 갖는다.
초고해상도인 8K UHD에서 ‘브레이드 시그널링(Braid Signaling)’이라는 교차 송수신 방식을 통해 초고속·고성능·저전력 송수신을 구현할 수 있는 전송 신호를 설계한 이 신호법은 차세대 8K UHD Intra-panel Interface 시장에 진입 후 클록과 데이터를 전송하는 다른 인터페이스에도 적용될 예정이다.
심사위원들은 브레이드 시그널링 설계의 창의성과 완성도, 시장성에 큰 점수를 줬다. 이 설계는 현재 국내와 미국에서 1차 특허 등록을 마치고 아이디어를 보완해 2차 특허 출원 후 등록 과정에 있다.
대상에 이은 금상, ‘특허청장상’은 서강대학교 혼성신호회로설계연구팀(조강일·곽용식·김호진)과 포항공대 아날로그집적회로연구실팀(최민수·이수은·이명국·이지훈)이 수상했다. 이밖에도 올해 실선된 기업특별상은 KAIST MSIC팀(삼성전자), 한양대학교 SoC연구실팀(실리콘마이터스), 충북대학교 EV-1림(실리콘웍스), 광주과학기술원 AMIC-뉴로모픽림(SK하이닉스)이 수상했다.
올해 설계대전에 참여한 학부생은 총 4팀이다. 이중 충북대학교 EV-1림(실리콘웍스 기업특별상)과 서울과학기술대학교 컴퓨터시스템연구실 CSL 드론팀(SoC 설계연구회장상)이 수상의 기쁨을 안았다.
제18회 반도체 설계대전에서 수상한 13개 팀에게는 수상 작품의 기술 이전과 홍보 지원, 유관 기술포럼과 세미나를 통한 설계기술과 수상 작품 소개, 시제품 제작과 투자 연계 등의 창업 지원 프로그램을 제공할 예정이다. 뿐만 아니라 수상팀들은 10월 17일부터 19일까지 치러지는 ‘반도체 대전(SEDEX)’의 특별전시에 참가할 수 있으며, 전시회에서 참관객들이 수상작을 관람하고 수상팀과 상담도 진행할 수 있다고 한다.
450조원 규모로 추정되는 세계반도체 시장에서 비메모리 반도체가 차지하는 비중은 70%를 상회한다. 국내 업체의 주력 시장인 메모리 반도체가 차지하는 비중은 30% 미만인 셈이다. 다양한 제품 포트폴리오를 갖는 시스템 반도체는 무엇보다 설계 부문이 매우 중요하기 때문에 이를 만드는 우수 설계인력을 확보하는 것이 경쟁력의 핵심이다.
대한민국 반도체 설계대전을 주관하는 한국반도체협회 남기만 상근부회장은 “세계적인 수준의 국내 메모리 반도체 산업에 비해 상대적으로 취약한 시스템 반도체 업계의 최대 에로사항은 설계인력 확보”라며 “대한민국 반도체 설계대전이 반도체 설계 분야에서 도약과 발전을 이뤄내는 장이 되도록 하겠다”고 말했다.
