일본산업뉴스요약

지금이 일본의 반도체 재흥의 호기
반도체의 기획, 설계가 가능한 기업 육성이 핵심

“지기 싫어하기 때문에 시작한 이상은 이깁니다”. 미국 반도체 스타트업 기업 텐스토렌트(Tenstorrent)의 CEO 짐 켈러 씨는 미국 반도체 기업 AMD(Advanced Micro Devices)나 애플, 테슬라 등에서 기함 제품의 개발에 종사한 전설적인 기술자다. 2025년 4월, 도쿄도에 반도체 설계 거점을 신설한 것에 맞춰 기자회견을 열어, 생산 위탁을 검토하고 있는 라피더스(도쿄)와의 협업에 대한 자신감을 어필했다.

켈러 씨가 기자회견보다 먼저 방문한 라피더스의 지토세 공장(홋카이도 지토세시)은 2025년 4월에 시제 라인을 가동시켰다. 2027년의 양산을 목표로 하는 2nm(나노미터) 세대 반도체에 대해서, 2025년 7~8월에 제1탄의 시제 칩을 완성시킨다. 일본의 반도체 재흥을 상징하는 프로젝트로, 이미 2조 엔에 가까운 공적자금 투입이 결정됐다.

최첨단 반도체 수탁생산은 그 자체가 대만의 TSMC 이외에 성공자가 없는 허들 높은 도전이다. 그러나 어려운 도전인 동시에 세계에서 팔리는 반도체를 기획하고 설계할 수 있는 기업의 육성 없이는 일본의 반도체 재흥은 불안하다.

국제학회에서의 논문 채택 수를 예로 들면, 반도체 설계 분야의 투고나 채택 수에서 일본은 오랜 침체에서 벗어나지 못하고 있다. 반도체 집적회로의 최고 국제회의 ‘ISSCC’에서는 과거 10년간 일본발 채택 논문 수는 3분의 1로 감소. 이 사이 중국이 약진하면서 채택 논문 수에서 부동의 선두였던 미국을 제치고, 지금은 그 차이를 벌리고 있다.

-- 반도체 스타트업 육성하는 한국 --
미국과 중국에 가려져 있지만 한국도 논문 수를 꾸준히 늘리고 있다. 2025년 6월에 교토시에서 개최되는 반도체 기술 국제회의 ‘2025 Symposium on VLSI Technology & Circuits(VLSI 심포지엄)’에서는 회로(Circuits) 분야에서 한국발 논문이 29건 채택되었다. 중국(28건)과 비슷한 수준이고, 일본(15건)의 약 2배다.

기관별로는 한국과학기술원(KAIST)이 9건으로 전체 1위에 올랐다. 4위에 오른 포항공과대학교(POSTECH)는 한국 삼성전자, 미국 인텔과 함께 5건이 채택되었다. 한국은 반도체 메모리 거대 기업 2사, 삼성전자와 SK하이닉스를 보유하고 있는데, 대학이나 연구기관의 실력도 세계 톱 클래스에 있다.

국내 대학과 연구기관이 메모리 분야의 강점을 살려 주력하는 기술 중 하나가 인메모리 컴퓨팅(In-Memory Computing)이다. AI(인공지능) 처리에 사용하는 적화 연산 등을 메모리가 담당하도록 하는 기법으로 컴퓨테이션 인 메모리(Computation in Memory)로도 불린다. 현행의 GPU(그래픽처리장치) 등에 비해 현격히 낮은 전력으로 AI의 연산을 해낼 수 있다.

한국에서는 두터운 연구자층을 반영해 유력한 반도체 스타트업 기업도 육성해왔다. AI 반도체를 개발하는 퓨리오사 AI(Furiosa AI)가 그 중 하나다. 미국 블룸버그통신은 2025년 3월, 미국 메타가 퓨리오사 AI를 8억 달러(약 1144억 엔)에 인수하는 제안을 했고, 퓨리오사 AI가 이를 거부했다고 보도했다.

일본에도 Preferred Networks(도쿄) 등 AI나 반도체 분야의 유력한 스타트업 기업은 존재한다. 파나소닉홀딩스와 후지쓰의 반도체 사업이 모태인 소시오넥스트(Socionext)는 최첨단 프로세스 기술을 사용하는 반도체 수탁설계에서 중국 기업이나 미국 기업으로부터 대형 상담이 들어오고 있다. 다만 일본 전체에서는 반도체 산업의 혹한기가 오래 지속된 영향으로, 반도체 설계의 기술력이나 산업 기반은 취약한 상태에 있다.

국가는 반도체 설계 분야의 강화로 눈을 돌리기 시작하고 있다. 텐스토렌트의 신거점 설치는 그것을 상징하는 움직임이다. 텐스토렌트는 경제산업성의 지원 아래, 일본의 반도체 설계 기술자의 육성에 나선다. 최첨단반도체기술센터(LSTC)와 제휴해, 일본의 기술자나 대학원생을 텐스토렌트에 최장 1년반 파견하는 프로그램을 시작한다.

논문의 수는 적지만 반도체 분야에서 일본이 세계적으로도 “질 높은 논문을 투고하고 있다”(VLSI 심포지엄 Circuits 담당 심포지엄 위원장)는 것은 정말 다행이라고 할 수 있다. 2025년 6월에 개최되는 VLSI 심포지엄의 회로 분야에서는 일본에서 투고된 논문의 약 절반이 채택되었다. 과제는 투고 건수를 늘리는 것이며, 그것이 산업 경쟁력의 기반이 되기도 한다.

TSMC를 낳은 대만은 반도체 설계 분야에서도 미디어텍(MediaTek)이라는 대형 기업을 키웠다. 대만 정치대학 교수로 일본의 경제안전보장 정책이나 과학기술 정책에 정통한 리스휘(李世暉) 씨는 “대만은 반도체 설계를 보다 강화하는 것을 목표로 하고 있고, 일본을 유력한 파트너로 생각하고 있다”라고 말한다. 미국이나 대만이 일본과의 제휴로 눈을 돌리는 지금을 반도체 설계 분야의 재흥을 위한 호기로 삼아야 한다.

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