한국의 ARM 오픈엣지테크놀로지

오픈엣지테크놀로지가 상장을 한 후 첫날에는 좋지 않은 모습을 보였지만 다음날 상한가를 기록하면서 삼성 ARM 이슈와 더불어 좋은 모습을 보여준 상황입니다. ARM 이슈가 오픈엣지테크놀로지의 주가로 관심이 모아진 가운데 회사는 어떤 일을 하고 어떤 경쟁력을 갖추고 있는지 한번 확인해 보시기 바랍니다.

오픈엣지테크놀로지

1. 반도체 설계

오픈엣지테크놀로지는 반도체 설계 자산(IP) 전문 회사입니다. 반도체 IP는 시스템 반도체를 설계하는데 필요한 가장 기초적인 설계 도안이라고 할 수 있습니다.

그럼 시스템 반도체는 무엇이냐 하면 반도체는 크게 메모리 반도체와 시스템 반도체로 나뉘는데 메모리 반도체는 데이터를 저장하는 역할을 하고 시스템 반도체는 연산, 제어 같이 정보를 처리하는 기능을 가진 반도체를 뜻합니다. 그래서 CPU나 GPU 등이 대표적으로 시스템 반도체에 속합니다.

시스템 반도체는 수십억 개 이상의 소자로 이루어져 있는데 이 시스템 반도체를 효율적으로 작동시키기 위한 레시피(논리회로 설계도)가 IP라고 생각하시면 좋을 것 같습니다. IP는 CPU나 GPU를 작동시키기 위한 기초 설계도이다라고 정의하겠습니다.

그럼 이 설계도는 어떻게 활용이 되느냐? IP기업들이 가지고 있는 IP를 반도체 설계 전문회사인 팹리스(설계전문)에 제공을 하고 팹리스가 이 IP를 활용해서 전체적인 칩 설계도를 제작합니다. 그리고 이 설계도를 파운드리(생산전문) 회사에 외주 제작에 맡기고 생산을 하게 됩니다.

2. IP 기업이 왜 필요한가?

팹리스 회사 자체가 설계 전문회사인데 IP 기업이 왜 따로 존재하여야 하는가에 의구심을 갖는 분들이 계실 겁니다.

모바일의 두뇌를 담당하는 모바일 애플리케이를 들여다보면 다양한 블록들로 구성돼 있습니다. 반도체의 핵심 기능을 담당하는 여러 블록들이 모이고 모여서 하나의 반도체 칩이 만들어지게 되는 것입니다. 이것은 SoC(System on Chip)이라고 합니다. 많게는 하나의 반도체 안에 70여 종이 넘게 쓰인다고 합니다.

그렇다면 처음부터 끝까지 모두 팹리스 업체가 설계하는 건 매우 비경제적이고 어려울 수밖에 없는 일입니다.

그래서 보통은 모바일 반도체 제조사들이 세계 최대 IP 업체인 ARM으로부터 최적화 설계된 CPU, GPU IP를 구매하고 추가 기능을 넣거나 튜닝하는 과정을 거쳐 칩을 제작하게 되는 것입니다. 만들어진 칩은 모바일 기기에 최종적으로 적용이 됩니다. 현재 모바일 기기에 적용된 IP는 ARM에서 만든 IP가 95%를 차지한다고 합니다.

IP 회사를 통해 제작했을 때 기대할 수 있는 효과는 무엇일까요?

개발 기간을 단축시키고 비용 절감이 당연히 따라오게 됩니다.

수익구조와 제품 설명

1. 수익구조

반도체 칩 개발사나 팹리스에 IP를 제공할 때 라이선스료를 지급받게 되고 칩 제조사가 IP를 활용해서 칩을 생산할 때마다 칩당 사용료를 또 받게 됩니다. 그래서 IP를 잘 개발해 많이 보유하게 된다면 칩당 사용료를 계속 받을 수 있는 구조인 것입니다.

하지만 국내에는 ARM 같은 IP 업체가 없기 때문에 대부분의 팹리스들이 IP를 해외에서 사 올 수밖에 없었다고 합니다. 그래서 반도체 IP 전문회사 오픈엣지테크놀로지가 등장을 하게 된 것입니다. 그러나 ARM에 거의 시장을 독식하고 있고 또 그밖의 몇몇 회사가 주요 IP를 보유하고 있기 때문에 오픈엣지테크놀로지가 타깃으로 하는 기능 블록이 주요 회사와 차별점이 있어서 시장에서 살아남을 수 있겠죠?

2. 주요 제품

회사가 타깃으로 하는 최종 반도체는 AI 반도체입니다. 인공지능 시스템 반도체 IP 시장이라는 새로운 카테고리에 뛰어든 크리에이터라고 볼 수 있겠습니다.

AI 반도체를 뜯어보면 다양한 기능 블록들이 존재하는데 그중 NPU와 메모리 시스템 IP를 개발해 보유하고 있고 이 둘을 통합해서 제공하는 AI 플랫폼 솔루션이 회사의 주요 제품이자 경쟁력이라고 할 수 있겠습니다.

NPU는 신경망 처리장치로, 중앙처리장치 CPU는 하나의 계산을 순차적으로 할 수 있다면 NPU는 수많은 계산을 동시다발적으로 처리할 수 있는 더 발전된 시스테 반도체입니다. 마치 사람의 신경과 뇌처럼 데이처를 처리한다고 해서 신경망 처리장치라고 부릅니다. 오픈엣지테크놀로지의 NPU IP 브랜드 이름은 ENLIGHT라고 합니다.

이번에는 메모리 시스템 IP에 대해서 설명드리겠습니다. NPU가 데이터를 연상하고 처리할 때 칩 밖에 있는 메모리 장치로부터 데이터를 받아서 처리하게 되는데 이때 NPU가 메모리 장치에 접근하기 위해 필요한 모든 IP 조합을 메모리 시스템 IP라고 합니다.

PHY IP는 AI 반도체 칩 밖에 있는 메모리에 접근해 데이터를 전달하는 역할을 하고 메모리 컨트롤러 IP는 중요도에 따라 데이터의 메모리 접근 순서를 제어하는 역할을 합니다. 칩 내에서 IP 블록 간 데이터 통로 역할을 하는 온칩 인터커넥트 IP도 존재합니다. 오픈엣지테크놀로지는 이 제품을 개별로 팔기도 하고 세트로 공급하기도 합니다.

3. 메모리 시스템을 주력으로 하는 이유

전자 기기에서 AI가 구동이 되려면 칩 밖에 있는 메모리 장치로부터 NPU가 데이터를 전달받아 AI 연산이 진행되어야 합니다. NPU는 처리한 데이터를 다시 메모리 장치에 저장하게 됩니다. 그렇기 때문에 NPU가 메모리에 접근하는 과정이 빨리 처리되지 않으면 AI 연산의 고성능 구현이 불가능하게 됩니다.

즉, NPU의 연산 성능과 에너지 효율을 늘리기 위해서는 NPU뿐 아니라 메모리 시스템이 얼마나 잘 뒷받침해주느냐가 중요하다는 얘기입니다. 그래서 오픈엣지테그놀로지는 세계에서 유일하게 NPU IP와 여기에 맞춘 최적의 메모리 시스템 IP를 세트로 공급하게 된 것입니다.

4. 보유 기술 적용처