관련 통계자료 다운로드 메모리반도체 시장규모 및 메모리타입별로 분류한 MCP 비중(2001~2006년)
◆김수겸/IDC월드와이드 반도체연구그룹 프로그램 디렉터
휴대폰이 소비재화하면서 휴대폰 관련 시장 역시 경기변동에 상당한 영향을 받고 있다. 지속되는 세계 경제 불안으로 휴대폰 관련 장비·단말기·부품 업계에는 향후 성장전망에 대한 이견이 존재한다. IDC는 올해 상반기에 업계 재고조정이 거의 끝났으며 하반기부터는 건실한 성장세를 회복할 것으로 예상하고 있다.
우선 2.5세대 GSM/GPRS와 cdma2000 1x가 한국·유럽·미국·중국 등지에서 주류로 자리를 잡아가고 있다. 이에 따라 음성통신 위주에서 데이터 전송능력이 중요시되면서 시장성장의 기회를 맞고 있다. 한국과 일본 등지에서 cdma2000 1x-EV와 WCDMA 서비스가 일부 시작됐으나 본격적인 3세대 시장확산은 오는 2004년 이후에나 가능할 것으로 관측된다. SP(Service Provider) 역시 성장기회를 맞고 있으나 차세대 인프라 도입에 따른 과도한 설비부담과 규모의 경제를 얻기 위한 인수·합병 등이 이어지고 있어 시장에서 SP의 공격적인 사업 전개 역시 내년 후반 이후 본격화될 전망이다.
단말기는 지난해의 극심한 단말기 가격전쟁 여파로 시장 탈퇴나 대만·중국 등에서 외주(contract manufacturing) 생산이 급증하고 있다. 휴대폰 구매자(subscriber) 역시 이미 전세계적으로 10억명을 넘어서 향후 2.5/3세대 시장에서는 신규 고객보다 대체 수요가 더 중요할 것으로 예상된다.
유럽에서는 3세대 WCDMA로 직접 전환되기보다는 현재 GSM 기반을 최대한 이용해 전송 스펙트럼을 넓힌 GPRS가 선호되고 있으며 실제 GPRS 보급 부진에도 불구하고 보다폰·오렌지·T모바일 등에 의해 올해에 본격적인 서비스 기반을 마련할 것으로 보인다. 유럽의 GPRS는 부품비용이나 성능면에서 기존 GSM에 비해 크게 나아진 것은 없다. 미국은 AT&T와 싱귤러와이어리스가 올해 GPRS를 서두르고 있으며 스프린트와 버라이존커뮤니케이션스는 cdma 1x서비스를 하는 등 다소 혼란스런 모습이지만 3세대 WCDMA 서비스는 2004년 또는 2005년에나 본격화될 것으로 예상된다. 아시아에서는 한국의 SK텔레콤이 cdma 1x를 제공하고 WCDMA는 시험중에 있으며 일본에서는 KDDI가 cdma 1x를 채택한 가운데 NTT도코모가 WCDMA의 문제점을 찾고 있다. 중국에서는 차이나유니콤이 하이엔드 시장에서는 CDMA를, 로엔드/미드엔드시장에서는 GSM/GPRS를 채택하는 듀얼모드 전략을 구사하고 있다. 유럽이나 미국이 기술적으로 휴대폰 시장을 선도하고 있지만 소비자 성향 및 장비, 운용 등에 있어서는 아시아가 3세대 휴대폰을 향한 가장 발전한 시장이 되면서 시장 성장의 기회는 아시아에 몰릴 것으로 예상된다.
다만 3세대 휴대폰이 실현되기 위해서는 기술표준화가 전제돼야 한다. 이는 과거 PC의 경우와 유사한 것으로 PC가 고가 제품에서 현재의 소비재로 바뀌는데는 기술표준화에 의한 비용절감이 큰 역할을 했다. 휴대폰 역시 일부 OEM방식에 의한 독점적 설계보다는 개방형 하드웨어 아키텍처(open hardware architechure)와 소프트웨어 API 정책을 써야 3세대의 특징인 충실한 콘텐츠를 개발할 수 있을 것으로 예상된다. 운용체계(OS) 면에서도 마이크로소프트(MS)나 팜·심비안·리눅스·노키아 등의 주도권 경쟁을 통해 몇 가지로 통합될 것으로 보인다.
부품 측면에서 노키아는 자체 개발한 ASIC제품에 의존하지만 대부분의 업체들은 ASSP제품으로 나가고 있다. 모토로라·텍사스인스트루먼츠(TI)·필립스·인텔·퀄컴·인피니온 등은 ASIC제품보다 ASSP로 중심을 옮기고 있다. 특히 외주를 겨냥해 개발된 ASSP제품이 포함된 토털 솔루션은 코스트 인하에 크게 기여, 단말기 가격 경쟁력을 높일 것으로 예상된다. 이는 단말기의 가전제품화를 의미하는 것으로 기존 가치망(value chain)상에서 부가가치가 소수 특정 개발자에서 양산자로 이전됨을 의미한다. 이 경우 단말기 제조업체가 과거 특정 몇몇 반도체 회사에 매달리는 형태의 공급망(supply chain)에서 향후 표준화에 의한 원스톱 쇼핑도 가능하게 될 전망이다. 과거 수십개의 부품에서 2∼3개로 ASSP화된 베이스밴드·RF 그리고 애플리케이션 칩 등은 대만·중국의 ODM과 아시아에 산재된 외주업체들에 상당한 경쟁력을 미치고 있다.
한편 노키아·소니에릭슨 등 타이어(tier) 1급 OEM방식은 제품 차별화를 위해 칩 통합을 통해 단말기 기판설계 향상에 주력하고 있는데 그 결과 앞으로는 베이스밴드 전문 또는 RF 전문 제조만으로는 칩 회사의 미래를 찾을 수 없을 것으로 예상된다. 아래 <그림2>는 칩 제조사가 강점분야를 나타내고 있으며 각 사는 경쟁적으로 토털솔루션을 공급하기 위해 노력하고 있다는 것을 보여준다. 차세대 휴대폰 기술의 핵심은 베이스밴드에 주요 서비스 기능을 어떻게 통합시키는가 하는 점이다. 기존 2세대 휴대폰(특히 GSP/TDMA)에서는 하나의 ARM MPU 코어에 하나의 임베디드 DSP 코어를 가진 형태 또는 필립스·인피니온·모토로라처럼 자체 개발한 프로세서 코어에 DSP 코어를 가진 멀티플 프로세서 코어의 형태를 취하고 있다. 그러나 향후 베이스밴드 칩은 △보다 넓은 IP지원을 위해 기능들(GPS·블루투스, 심지어 디지털카메라)의 통합 △자바·MPEG 등의 실현을 위한 애드온 타입의 애플리케이션 프로세서 추가 △원가절감 및 기판 공간절감을 위한 메모리(플래시/S램/모바일램) 통합 등으로 그 기능이 강화되고 비용은 더욱 절감될 전망이다.
ARM은 휴대폰에서 가장 많이 채택되고 있는 프로세서 코어(현재 ARM9)로 이미 TI·필립스·퀄컴·ST마이크로일렉트로닉스·모토로라 등에 라이선스를 주었으며 시장에서 성능이 입증된 상태다. 블루투스 기능은 올해까지는 비용문제로 인해 플러그인 모듈 형태를 취하겠지만 향후에는 인피니온에서 볼 수 있는 것처럼 베이스밴드내로 임베디드되고 RF칩은 분리형태로 나갈 전망이다.
무선(Radio) 칩 분야에서의 노력도 강화되고 있다. 이 분야는 RF/IF 트랜시버·전력관리 칩세트·합성(synthesizer) 및 혼합신호(mixed signal) 부품비용과 관련된 것으로 RF 설계단계에서 IF(Intermediate Frequency)기능을 제거함으로써 기존 2세대 대비 비용을 20∼40% 절감시키고자 하는 직접변환(direct conversion) 방식이 시도되고 있다. 즉, IF기능을 RF에 통합시키거나 베이스밴드에 넣음으로써 원가절감을 시도하는 것이다. 특히 IF 트랜시버가 RF시스템에서 차지하는 비중이 30%대 이른다는 점을 고려할 때 직접변환은 매우 중요하다.
한편 보다 다양한 IP지원을 위한 메모리 요구가 커지고 있다. 현재 GSM/GPRS는 대부분 S램을 임베디드시키고 증대된 플래시메모리를 추가하는 형태지만 향후 MCP(Multi Chip Package)형태로 플래시와 S램 또는 와이어리스 메모리가 적층(stack)돼 사용될 전망이다. 와이어리스 메모리 시장은 지난해 38억달러에서 오는 2006년에는 89억달러로 성장할 것으로 예상된다.
MCP는 현재 ‘NOR 플래시+S램’에서 점차 비용과 집적도 확장에 유리한 ‘NOR 플래시+와이어리스 메모리’로, 오는 2004년 이후에는 비용차원에서 유리한 ‘NAND+와이어리스 메모리’ 형태로 나아갈 전망이다. 현재 와이어리스 메모리는 LP-S램, 세도S램, Ut램, Fc램, 모바일 SD램, BAT램, LP-D램 등 다양한 이름으로 나오고 있다. 이들 대부분은 기존의 저전력 S램 대체를 목표로 하고 저전력 및 S램 대비 저가에 고직접도를 얻을 수 있다는 점을 특징으로 한다.
또 NAND는 동일 집적도에서 NOR 대비 40% 이상 비용절감에 유리해 휴대폰 OEM방식 등에서 상당한 관심을 모으고 있다. NOR 역시 셀당 많은 비트가 나오는 MLC(Multi Level Cell)로 NAND에 경쟁하고 있어 향후 시장은 유동적이다.
차세대 휴대폰의 메모리 사용에 대한 전망은 일본 PDC의 경우에서 들여다 볼 수 있다. PDC는 2세대 휴대폰이지만 전체 메모리가 19MB에 이른다. 특히 3세대 휴대폰은 메모리 비중이 전체 반도체 가격의 40%에 이를 것으로 전망돼 메모리 관련 업계가 주목해야 할 부분이다.
세계 휴대폰 반도체 시장은 지난해 182억달러에서 연평균 12.5%씩 성장, 오는 2006년에는 328억달러로 커질 것으로 예상된다. 특히 2.5/3세대 휴대폰용 반도체 시장은 2004년부터 본격적으로 성장할 것으로 보여 그에 따른 준비가 요구된다. 이를 위해서는 △기존 타이어1 OEM방식은 토털솔루션 제공과 이미지 향상을 위한 제품 브랜딩 전략에 주력하고 △외주는 가장 경쟁력 있는 솔루션 선택 및 기술선에 대한 파트너십 확보에 주력하며 △SP 입장에서는 가격경쟁력 확보를 위한 시장 점유율 확대를 위해 노력해야 한다. 또 휴대폰 시장에서는 지역별로 소비자 취향이 매우 달라 다양한 모델 및 시장 접근이 필요하다. 이러한 점들을 인지할 때 반도체업체는 더 많은 성공의 기회를 얻을 수 있다는 것을 명심해야 한다.