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최근 글로벌 빅테크 기업들이 자체적인 인공지능(AI) 반도체 개발에 나서면서, 반도체에 들어가는 IP(Intellectual Property, 설계자산)를 개발하는 회사들의 주목도가 높아지고 있습니다. 저희가 반도체 관련 업종을 많이 커버하고 있지 않지만, 꾸준히 트래킹하는 종목군도 IP 업체와 디자인하우스입니다.
현재 삼성전자 파운드리 사업부가 국내 반도체 IP 기업들과 협업하며 '턴키(일괄생산)' 경쟁력을 키우면서 '퀄리타스반도체'가 주목받고 있습니다. 특히 삼성전자가 차세대 메모리 생태계를 구축하는 과정에서 퀄리타스반도체의 기술력도 부각될 전망입니다.
-ASIC 시장 확대에 반도체 IP 업체 부각
-고속 인터페이스 IP 사업 강점…AI 전송속도↑
-삼성파운드리 고객사 확보에 퀄리타스 실적 기대감 'UP'
-삼성전자 CXL 생태계 구축에 PCIe 6.0과 호환성 확보
- 퀄리타스반도체 NDR에서 진행된 질의응답
◇ ASIC 시장 확대에 반도체 IP 업체 부각
최근 반도체 시장은 범용반도체에서 ASIC(주문형반도체)의 시대로 넘어가는 과도기입니다. 현재 AI 서버에는 엔비디아의 GPU(그래픽처리장치)가 주로 사용되지만, 자체적인 AI 반도체를 사용하는 업체들이 늘어나고 있습니다.
엔비디아의 GPU 기반 AI 반도체는 범용 성능이 뛰어나지만, ASIC 대비 전성비(소비전력 대비 성능)와 처리 속도가 떨어집니다. 최근에는 GPU의 조달도 어려워지면서, 글로벌 빅테크들 사이에서 자체 AI 반도체 개발에 나서고 있는 것입니다.
다만 AI 반도체를 직접 설계하려는 빅테크 기업들은 설계 경험이 비교적 부족하고, 내부에는 설계 인력이 부족합니다. 이에 AI 반도체의 설계는 AMD 등 팹리스(Fabless)에게 맡기고, 생산은 TSMC나 삼성전자 파운드리 사업부 등에 위탁합니다. 이 과정에서 퀄리타스반도체 등 IP 기업들은 팹리스의 AI 반도체 설계를 돕는 보조자 역할을 합니다.
실제 아마존과 인텔은 IP 기업 알칩(Alchip)에게 AI 반도체 설계 보조를 맡겼고, 메타는 글로벌유니칩(GUC)과 칩 설계를 위한 논의를 진행하고 있습니다. AI 반도체 회로의 상당 부분은 IP 업체와의 라이센싱 계약으로 이뤄지기 때문입니다.
◇ 고속 인터페이스 IP 사업 강점…AI 전송속도↑
2017년 설립된 퀄리타스반도체는 반도체 IP 전문 기업입니다. 퀄리타스반도체는 IP 중에서도 복수 장치 간의 방대한 데이터를 빠르게 전송하는 인터커넥트(Interconnect) IP에 강점을 갖고 있습니다.
퀄리타스반도체 관계자는 "AI 기능들은 수많은 데이터를 학습시키고 있다. 대량의 데이터를 CPU에서 내린 명령을 통해 GPU, HBM 등으로 전달해야 한다"며 "명령이 전달되는 속도가 느리다면, 연산이 빨라도 전체적인 속도는 느릴 수 있다"고 설명했습니다.
퀄리타스반도체는 AI 반도체 내부의 저속 병렬 데이터를 직렬화해 빠르게 전송하는 '서데스'(SERDES) 기술을 보유하고 있습니다. 이 기술을 바탕으로 퀄리타스반도체는 'PCIe', 'UCIe', 'MIPI'와 같은 인터페이스 IP를 확보했습니다. 주로 CPU(중앙처리장치)와 GPU에는 'PCIe', 시스템온칩(SoC)에는 'UCIe'이 활용됩니다.
퀄리타스반도체의 자산 중 'PCIe'은 AI 시대가 다가오면서 가장 부각받고 있는 인터페이스 IP입니다. PCIe 4.0은 16GT/s(초당 기가 전송, GigaTransfers per second)이 가능하며, 다음 세대인 PCIe 5.0은 전송속도가 두 배로 올라갑니다.
일반 소비자용 PC와 주변기기에는 PCIe 4.0이 사용되고, 2022년말 출시된 인텔의 AI 반도체 사파이어 래피즈는 PCIe 5.0을 탑재했습니다. 퀄리타스반도체는 차세대 인터페이스 IP인 PCIe 6.0까지 개발을 마쳤습니다. PCIe 6.0는 PCIe 5.0보다도 전송속도가 두 배 빠릅니다.
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