'초미세공정' 시대 열리는 차량용 반도체 산업

10나노 미만 고성능칩도 활용…기술 발전에 발맞춰 수요 지속 증가 예측

삼성전자의 차량용 UFS 3.1. 연합뉴스

동력 기관 중심의 기계로 분류하던 자동차가 수많은 반도체를 탑재한 전자장비로 탈바꿈함에 따라 차량용 고성능 반도체 확보 각축전이 벌어지고 있다.

13일 업계에 따르면 차량용 반도체 시장에서 10㎚(나노미터) 이하 초미세공정을 중심으로 경쟁이 본격화하고 있다.

기존 차량에는 모바일 기기나 PC 용도로는 사용할 수 없는 30㎚ 이상의 레거시(구형) 공정에서 주로 양산해 왔다.

앞으로는 자율주행, 차량 인포테인먼트 등 다양한 전자장비를 운용할 수 있는 고성능 칩 사용 빈도가 증가할 예정이다.

오는 2025년 현대차그룹에 공급 예정인 차량용 프리미엄 인포테인먼트 프로세서 '엑시노스 오토 V920'은 5㎚ 공정 기반 반도체가 들어간다.

앞서 삼성전자는 지난 6월 미국 실리콘밸리에서 개최한 '삼성 파운드리 포럼 2023'에서 2027년에는 2㎚ 공정을 차량용 반도체로까지 확대한다는 계획을 내놓기도 했다.

테슬라도 2019년 자율주행 하드웨어 'HW 3.0'을 자체 개발 당시 반도체 설계 분야 레전드로 칭송받는 짐 벨러를 중심으로 10개 안팎의 14㎚급 고성능 반도체와 중앙집중형 아키텍처(구조)를 구축했다.

기존 내연기관차의 경우 전자제어장치(ECU)와 3㎞에 이르는 와이어링 하네스(전선뭉치)가 들어갔는데 고성능 반도체를 탑재하면서 단순화했다. HW 3.0 상위 버전인 HW 4.0에는 삼성전자의 7㎚ 공정에서 양산하는 반도체도 쓰이는 것으로 알려져 있다.

대만 TSMC의 경우 최근 독일 공장 설립 계획을 발표했다. 이곳에서는 28㎚급 공정뿐 아니라 12·16㎚ 공정까지 도입할 계획이다.

업계의 한 관계자는 "자동차업계가 초미세 반도체에 주목하는 것은 더 작고 발열에 따른 성능 저하를 막을 수 있는 고성능 반도체를 탑재해야 전기차 기술 우위를 점할 수 있기 때문"이라고 설명했다.