비메모리 반도체 설계업 집중육성

『반도체혁신협력사업(IC Innovation Partnership Program)』추진

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□ 비메모리 발전의 핵심요소이면서도 경쟁력이 크게 떨어지고

있는 반도체 설계분야가 집중 육성된다.  비메모리는 메모리

(기억소자)중심의 반도체산업을 균형 발전시키고, 수요가 급속히

확대되고 있는 디지털정보·통신사업의 경쟁력 강화차원에서

그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 하지만 비메모리의 핵심기

반인 설계분야는 영세한 기업규모와 낮은 기술력으로 대만 등

경쟁국보다도 크게 낙후되어, 설계분야의 혁신이 시급한 정책

과제로 지적되어 왔다.

□ 산업자원부는 민관공동으로 반도체설계업을 집중육성하는 프로

그램을 2005년까지 5년간 추진하여 비메모리 생산비중을 현재

12%에서 25% 수준으로 끌어올린다는 방침이다.

* 반도체생산구성(1-9월)(%) : D램(73), 기타메모리(15), 비메모리(12),

(조립제외)

○『반도체혁신협력사업(IC Innovation Partnership Program)』으로

명명된 구상에 의하면 2001∼2005년간 360억원(정부 180억원)을

투입하여, 반도체 설계업체가 칩기술개발의 완성을 위하여 필

수적으로 거쳐야 하는 시제품칩 제작을 지원하게 된다.

○ 이 사업은 삼성·현대·아남등 반도체 소자업체, 마스크 제작

업체, 설계전문업체, 반도체산업협회 등이 공동 운영하게 되며,

정부주도가 아닌 민간주도로 운영하여 효율성을 높일 계획이다.

□ 또한 산업자원부는 설계전문기업의 수요에 맞추어 칩 제작이

가능토록 반도체 소자업체의 정기적인 생산서비스(shuttle

program)체제를 구축하여 내년 3-4월에 출범시킬 계획이다.

○ 이는 오래 전부터 미국이 MOSIS, 유럽은 EuroPractice, 대만은

CIC사업을 실시하여 저렴한 비용으로 R&D형 칩 제작이 가능

한 환경을 조성하여, 반도체 설계전문기업이 크게 발전되어 온

사실을 벤치 마킹한 것이다.

□ 우리나라의 비메모리 산업은 그동안 정부가 『시스템 IC기술

개발사업』,『설계인력양성사업』을 추진하여 왔고, 삼성·현

대·아남·동부 등 반도체업체도 비메모리사업에 대한 투자를

강화하고 있어 본격적인 성장단계(take-off)에 진입했다고 볼

수 있다.

○ 이에따라, 비메모리의 기반을 형성하는 반도체 설계 전문기업도

최근 80여개로 늘어나고, 매출이 급속히 늘어나는 기업도 출현

하고 있다.

□ 그러나, 양적으로 성장한 설계 전문기업은 아직 기술력이 낮고

칩제작 건당 1∼3억원의 비용을 감당하기 힘든 상황이어서, 설계

업체·파운드리업체·정부가 파트너쉽을 통하여 비메모리산업

혁신계기를 마련하려는 금번 산업자원부의 계획은 시의적절한

것으로 평가할 수 있을 것이다.

□ 다만, 설계전문기업이 경제규모에 미치지 못하는 영세성을 어

떻게 탈피하느냐가 중요한 과제로 남아있다.

* 대만 VIA사 매출(3.5억불)은 국내 설계업체 총매출(350억원)의 10배

○ 정부지원에서 벗어나 M&A등을 통한 경제단위 확보와 핵심

기술역량의 확충을 자발적으로 추진해야 만 세계적 경쟁력을

확보할 수 있기 때문이다.

□ 산업자원부는 "우수한 설계를 전략적으로 선별하여 칩 제작을

지원하는 평가시스템을 가동하고, 벤처캐피탈과의 연계체제를

구축하여 설계전문기업 스스로가 기술역량을 제고해 나가는

환경을 조성하겠다"고 밝히고 있어 앞으로 업계의 대응이 주

목되고 있다.

<참고자료>

비메모리산업 혁신을 위한 반도체설계 경쟁력 제고방안

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-『반도체혁신협력사업(IC Innovation Partnership Program)』추진-

<> 추진배경

□ 세계적 정보화 시대에 있어서 디지털정보·통신기기(IT하드

웨어)의 국제경쟁력은 시스템기술이 집약된 비메모리

반도체에 의해 좌우

ㅇ 정보화의 급진전으로 비메모리 설계전문, 생산전문업체

(Foundry)가 현저하게 성장

* 세계 반도체설계업비중 : 99(7.5%), 00(8.2%), 01(8.9%), 03(9.6%)

* 세계 파운드리산업비중 : 99(4.1%), 00(4.9%), 01(5.3%), 03(5.4%)

ㅇ 일Sony는 비메모리분야 사업조직을 신설(8월)하는 등 비

메모리반도체를 향후 경쟁력의 핵심요소로 인식

□ 국내에서는 최근 설계전문벤처기업의 창업이 이루어지고

있으나, 기술력 및 FAB(제조시설) 이용기회 부족 등으로

시장변화에 대응하는데 한계

□ 반면, 비메모리가 디지털 정보통신산업 경쟁력의 핵심이라는

인식이 부족하여 정책 Initiative가 크게 미흡한 실정

□ 따라서, 2001년부터 5년간「설계업체-파운드리-정부」3자의

Partnership을 구축하여, 정보화 시대를 선도할 할 수 있는

비메모리분야의 혁신을 적극 추진하고자 함

1. 반도체산업의 현황과 문제점

◆ 메모리는 세계적 경쟁력을 보유하고 있으나, 비메모리는 취약

하여 수요의 91%를 수입에 의존

◆ 비메모리산업을 뒷받침하는 전문설계·전문생산(파운드리)

체제 등 산업구조적 기반이 취약

(1) 메모리중심의 국제경쟁력

□ 민·관 협력사업의 성공적 추진으로 메모리는 세계적 경쟁력을 확보하였으며,

총수출의 6.9%를 차지하는 핵심품목으로 성장

ㅇ 정부는 4∼256M 개발등 강력한 기술드라이브를 추진(86∼97)

ㅇ 민간기업 스스로 고부가가치 제품으로 생산비중을 확대하는 이노베이션

기반이 정착

* D램 세계시장 점유율(99) : (1위)삼성(20.7%), (2위)현대(19.3%)

□ 반면, 세계 반도체시장의 79%를 차지하고 있는 비메모리산업 부문은 극히

취약

ㅇ 첨단 정보통신기기의 핵심 비메모리를 대부분 수입에 의존하여 국산화율이

휴대폰 53%, 디지털TV 30%에 불과

미국   일본   한국(수입의존도)

-----  -----  ----------------

비메모리 생산비중   91%    78%     12% (90%이상)

□ 비메모리의 취약성이 지속될 경우 반도체산업의 지속적 발전은 물론, 무역

흑자 창출에도 한계에 직면

(반도체)   수출(증분)    수입(증분)   무역흑자(증분)

-------- -------------- ------------- --------------

1999   203억불( -  )  161억불(  - )   42억불 ( - )

2000   255억불(52억)  200억불(39억)   55억불(13억)

(2) 비메모리의 구조적 취약성

□ 비메모리 발전을 위해서는 생산전문업체(Foundry)를 중심으로 다수의 전문

설계기업이 협력하는 구조가 필수적

ㅇ 설계 및 생산을 일괄 수행하는 메모리분야와는 대조적으로, 비메모리는

전문화된 대기업(파운드리업체)과 중소벤처기업(설계업체)의 협력에 의해서

만 발전 가능

□ 그동안 수탁생산 전문기업의 기반이 취약하여 비메모리산업 발전을 리드하는

구심력이 부재

ㅇ 삼성과 현대는 비메모리 투자를 확대하고 있으나 자사수요에 주력하고 국내

설계업체의 R&D형 시제품 제작 지원을 기피

□ 또한 국내 설계업체는 현재 창업초기단계로 기업규모가 영세

ㅇ R&D의 완성을 위한 시제품 개발의 기회가 부족하고, Breakthrough 제품개발

에 소요되는 비용조달에 한계

* 대만 VIA사 배출(3.5억불)은 국내 설계업체 총매출(350억원)의 10배

* 시제품제작을 위해서는 평균 1억∼2.5억원의 비용이 소요

□ 그러나, 최근 비메모리산업 환경이 점차 호전되고 있으며 정부의 적극적인

이니셔티브가 시행될 경우 비메모리의 도약이 가능한 상황

ㅇ 삼성·현대의 인식전환과 아남·동부의 파운드리 참여

ㅇ 일부 설계전문업체는 성공신화를 창조

* 설계업체인 C&S테크놀러지는 자체 개발한 멀티미디어용 비메모리반도체를

이용, 영상전화기를 개발하여 지난 4개월간 2000억원의 수출계약체결을

체결하였으며 향후 3년간 10억∼20억불 매출예상

2. 해외 벤치마킹

◆ 미국, 유럽, 대만 등은 비메모리 발전에 필수적인 설계능력

확충을 위해 강력한 지원체제를 구축

◆ 특히, 대만은 반도체기업의 공정분업화 추세를 전략적으로

활용하여 글로벌 생산체제를 구축

(1) 대만

□ 세계 1, 2위의 파운드리 업체를 축으로 설계·조립·테스트 전문기업이 상호

협력하는 산업체제를 이미 구축

ㅇ TSMC, UMC는 글로벌한 수탁생산 체제를 형성하여 높은 수익률을 시현

(백만불, 99년)

TSMC     UMC     삼성    현대

------- ------  -------  -------

매  출  2,270     905   21,965    5,056

순이익    762     326    2,267     188

(이익율)  33.6%   36.0%   10.3%     3.7%

ㅇ TSMC 등은 대만, 미국등의 전문설계업체에게 시제품 제작기회를 다양하게

제공하여 관련 중소 벤처기업 성장을 뒷받침

- 한국의 기술력 있는 설계기업과의 네트워크 형성도 적극적

* 전문 설계기업수 : 미국(400여개), 대만(127개)

□ 대만정부는 비메모리 설계능력 확충을 위하여 1992년부터 국가과학위원회에

CIC(Chip Implementation Center)를 설립 운영

ㅇ CIC는 대학이나 기업체들의 효율적인 칩제작을 지원함으로서 비메모리 및

정보산업의 경쟁력 강화에 크게 기여

(2) 미국

□ 반도체 설계의 중요성을 일찍 인식하고 1981년 국방성 산하 DARPA의 지원으로

MOSIS사업을 추진

ㅇ MOSIS 출범 직후 10년간 Mask업체(12개), 파운드리업체(13개), 조립업체

(4개)와 협력하여 13,000개의 시제품제작을 지원

* DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency), MOSIS (Metal Oxide

Semiconductor Implementation Service)

□ 사업초기에는 정부지원에 의존하였으나 최근 재정자립 실현

ㅇ 정부지원율 : 81-85년(100%), 86-94년(95%), 95-99년(10%)

(3) 유럽

□ EU는 European Commission(DGIII)의 지원으로 반도체산업 육성을 위해 1995년

부터 유럽 각국을 포함한 EuroPractice 사업을 추진

ㅇ EuroPractice는 연구용 시제품 및 소량생산용 반도체제작과 설계교육, CAD

Tool 보급을 지원

□ EuroPractice는 단순 Wafer 상태의 제작에서 조립 및 검사 까지를 포함하는

폭넓은 생산지원을 실행

ㅇ 업체당 공급수량은 최소 500개 이하에서부터 100,000개 규모로 500개 이하

소량공급이 전체의 44%를 차지

ㅇ 1998년부터 1999년 2년동안 290만개의 시제품을 제작

3. 설계전문기업 육성의 시급성

◆ 반도체산업의 균형발전과 성장 주도산업인 디지털정보·통신

산업의 경쟁력 제고를 위해서는 IT산업의 근간인 비메모리

분야의 혁신이 필수적

◆ 이를 위해서는 새로운 전문기업군(설계업체, 파운드리업체)에

대한 정부의 강력한 지원체제를 구축하는 것이 절실

□ 비메모리는 정보화시대에 필요한 디지털정보·통신기기의 국제 경쟁력 제고에

핵심적인 역할을 수행

ㅇ 비메모리는 휴대폰, 디지털TV 등의 국산화 및 부가가치 제고뿐만 아니라,

IT기능이 집약된 새로운 제품창출등  IT산업 전반의 국제경쟁력 강화의 핵심

ㅇ 반면, 현 상황에서는 비메모리의 대외종속이 불가피

□ 비메모리산업 발전은 국민경제의 새로운 성장동인을 제공할 가능성이 충분

ㅇ 어느 정도 성장한계에 접어든 D램(세계시장 점유율 40% 기 확보)을 보완함

으로써, 반도체수출의 지속적 확대를 유발하고 막대한 비메모리 수입

(99년 150억불) 절감도 가능

ㅇ 경기변동이 심한 D램 가격에 따라 반도체수출이 큰 폭으로 변동하는 현실을

극복할 수 있는 지렛대를 확보

□ 최근 민간부문에서는 비메모리의 성장성에 주목하여 투자가 활발하게 이루어

지는 등 비메모리 발전기반이 점차 성숙

ㅇ 소자업체는 비메모리 투자를 강화

- 삼성 : 최초의 비메모리반도체 전용라인 착공(10월), 비메모리 매출을

금년도 17억불에서 2005년 50억불로 확대

- 현대 : 기존 라인을 파운드리로 전환하여, 2003년까지 매출 30억불을 달성

할 계획

- 아남 : 비메모리용 제2라인 건설예정

- 동부 : 비메모리 파운드리사업 신규진입(2001년 양산계획)

ㅇ 최근 설계전문기업 증가 : (1996) 20개 → (2000) 80개

□ 반면, 비메모리육성을 위한 정부지원은 개별적인 기술개발에 그치고 있으며,

최대의 취약요인인 전문설계 분야의 기술력 확충을 위한 적극적인 Initiative

가 부족

ㅇ 비메모리분야는 생산전문업체(파운드리)과 설계전문업체의 병행발전이 필수

적이나, 설계업체는 발전기반이 취약

ㅇ 또한, 파운드리와 설계전문업체간 개방적 협력체제 형성을 촉진하는 시스템

이 부재

◆ IT산업의 경쟁력 기반확충과 반도체의 균형발전 차원에서

비메모리(설계분야)에 대한 확고한 정책적 지원을 추진

(2001년은 비메모리 경쟁력 제고의 원년으로 부각)

4. 비메모리산업 경쟁력 제고전략

(1) 사업목표

+------------------------+

|반도체혁신협력사업(IIPP)|

+------------------------+

^

|

+---------------------------------+

|디지털 정보·통신기기 경쟁력 제고|

+---------------------------------+

^

|

+---------------------------+

|비메모리 반도체 산업의 혁신|

+---------------------------+

^

|

+-------------------------------+

|                               |

+----------------+           +-------------------------+

| 전문설계기업의 |           | 전문설계기업 - 파운드리 |

|   기술력 향상  |-----------|  기업간 파트너쉽 구축   |

+----------------+     ^     +-------------------------+

|

|

+------------+

| 전 담 기 관| ←(정부지원)

+------------+

(2) 반도체혁신사업 기본골격

□ 사업목표

ㅇ 설계업체 육성을 통해 비메모리 수입대체 및 수출산업화

- 비메모리반도체 자급율 : (00) 12% → (05) 25%

ㅇ 이 과정에서 세계적 경쟁력을 보유한 설계전문기업을 창출

- 연간 매출 50억원 이상 기업 : (00) 5개사 → (05) 30개사

□ 주요내용

ㅇ 반도체 설계업종에 특유한 R&D형 시제품제작을 민·관 매칭 펀드 개념으로

향후 5연간(2001∼2005년) 지원

- 기존 지원사업(인프라구축, 기술개발, 시설재융자)의 성과 극대화 가능

* 업종별 시장 진입 장벽(Market Entry Barrier)

기술개발    ――→←――   시제품출하후 양산

+--------------------------

|

( 일반 업종 )                    |

-------------------+

기술개발 →← R&D 시제품 →← 양산

+------------------

|

+---------------+

(반도체설계업)           |

-----------+

ㅇ 설계전문업체와 파운드리업체간 협력체제 구축

- 파운드리 업체는 시제품 생산이 가능한 일정을 제시하고 이에 따라 설계

업체가 제조설비를 공동으로 이용(셔틀시스템)

□ 시행방안

ㅇ 반도체연구조합에 반도체혁신협력사업단을 구성하여 사업 주관

ㅇ 소요재원은 민·관 공동 부담(자금조달 방안은 후술)

(3) 사업 추진방안

□ 사업명 : 반도체혁신협력사업(IIPP)

※ IIPP(IC Innovation Partnership Program)

□ 사업단 설립

ㅇ 한국반도체연구조합 내에 동 사업을 전담할「반도체혁신협력사업단」을 설치

※「시스템IC 개발사업」,「반도체설계인력양성사업」등과 연계 하여 사업성과

극대화가 가능

□ 사업추진 체계

+--------------------+

|      산업자원부    |

+--------------------+

|              +------------------+

|--------------|  산업기술평가원  |

|              |     (ITEP)       |

|              +------------------+

|

+--------------------+    +------------------+

|반도체혁신협력사업단|    |    운영위원회    |

|                    |----+------------------+

| (반도체연구조합)   |    |    실무위원회    |

+--------------------+    +------------------+

ㅇ 사업단 : 사업의 집행 및 관리, 대외적으로 사업을 대표

※ 사업단장은 산업계, 학계 또는 연구계의 전문가를 선임

ㅇ 운영위 : 사업방향 및 주요정책 정립

ㅇ 실무위 : 사업집행상 주요의사 결정, 사업단장 주재

ㅇ 연구조합 : 사업비 집행, 관리 및 보고 등 행정지원

□ 사업범위

ㅇ (1단계) : R&D형 시제품 및 소량생산 지원

- 전단계의 연구개발을 제품화로 연결시키는 인큐베이팅의 개념하에서,

우수한 설계를 선별 지원

ㅇ (2단계) : 사업성과 및 재정여건을 고려하여 기능을 확대

- 교육훈련, 라이브러리(Library) 구축, CAD Tool 지원, 반도체설계회로

(IP, Intellectual Property) DB 구축 등 종합지원

□ 사업단의 자립방안

ㅇ 향후 5년(2001∼2005)간은 정부 지원금으로 운영하되, 상근인원은 최소화

ㅇ 2006년 이후에는 그 동안 누적된 성공조건부 기술료 상환금 및 서비스

수수료 확보를 통해 자립

□ 관리규정 제정

ㅇ 사업의 효율적 관리를 통해 자립화를 위한 기반을 마련하기 위해 별도의

사업관리 규정을 제정·운용

<참고1> 사업운영 개념도(생략)

□ IIPP사업단 : 정부와 협약체결, 사업관리

□ 파운드리(Foundry)

ㅇ 약정된 공정기술(0.25㎛, 0.18㎛ 등)을 이용 시제품생산

ㅇ 약정된 생산주기(TAT, Turn Around Time)를 보장

□ Design House

ㅇ 파운드리와 설계업체간 인터페이스를 제공

ㅇ 설계업체의 Back-End 설계지원, 조립 및 검사 대행

□ 설계업체(Design Company, System Company)

ㅇ 소요비용의 50% 내외를 부담, 제품개발 정보 제공

(5) 소요예산 조달 및 사용방안

□ 사업기간 : 5연간 (2001년∼2005년)

□ 사업내용

ㅇ 국내 파운드리를 통해 월1회 칩생산 일정을 확정하고, 동 일정에 참여한

설계업체의 비용을 부분지원(50% 내외)

ㅇ MOSIS, EuroPractice 등과 협력하여 외국에서의 시제품제작에 대해 행정지원

※ 셔틀서비스 일정(안)

(단위 : 마이크론)

=====================================================================

업체   3월   4월    5월   6월   7월   8월   9월  10월   11월   12월

---------------------------------------------------------------------

삼성   0.5                     0.35              0.25

현대         0.35        0.35        0.25                0.5

아남               0.18                    0.25                0.18

=====================================================================

□ 예산규모(안) : 360억원

ㅇ 정부 : R&D자금 180억원

ㅇ 민간 : 180억원

(단위:억원)

================================================

구분   2001   2002   2003   2004   2005    계

------------------------------------------------

정  부   30     40     40     40     30    180

민  간   30     40     40     40     30    180

================================================

□ 자금사용

ㅇ 국내 파운드리업체를 이용하여 R&D형 시제품 제작시 소요 경비의 50% 내외를

정부보조(사업성공시 상환조건)

ㅇ 소량생산품 제작 및 해외 파운드리 이용시 행정서비스 제공(직접적인 자금

지원 여부는 예산상황을 고려하여 결정)

5. 향후 추진계획

□ 전담기관 설립의 구체방안 확정(2001.1∼2월)

ㅇ 관련업계와 협의하여 사업추진의 실행계획(Action Plan), 운영 지침, 운영

주체 등 세부내용을 확정

ㅇ 특히, 설계전문업체와 파운드리업체, Mask 제작업체, 조립·검사업체를

포함한「업무약정」을 체결

□ 2001.3∼4월중 정식출범하고 서비스 개시

<참고2> 반도체설계업 현황

□ 세계 10대 설계업체 (99년 기준)

=================================================

순위    회사명   매출(백만불)   제품   성장률(%)

-------------------------------------------------

1   Qualcomm        900     Wireless    38

2   Xilinix         885        PLD      41

3   Altera          830        PLD      27

4   ATI             600     Graphics    43

5   Cirrus Logic    525    Multimedia  -33

6   Broadcom        518     Graphics   139

7   Nvidia          374    PC Chipset  158

8   VIA             353    PC Chipset   99

9   SiS             335    PC Chipset   75

10   Lattice         313        PLD      52

=================================================

※ 자료 : IC Insight, ERSO/ITRI (2000.4)

□ 국내 설계업체 현황

ㅇ 자본금 규모 현황

============================================================

구분   1억 미만   1억~3억   3억~5억   5억~10억   10억 이상

------------------------------------------------------------

업체수     16         28        5         2           3

비율     29.6%     51.9%      9.3%      3.7%        5.5%

============================================================

ㅇ 매출액 현황 ('98년 ASIC 매출기준)

============================================================

구분   1억 미만   1억~5억   5억~10억  10억~20억   20억 이상

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업체수     26         10       11         3           4

비율     48.2%     18.5%     20.4%      5.5%       7.4%

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ㅇ 기술인력 보유현황

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구분   10명 미만   10~20명   20~30명   30~40명   40명 이상

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업체수     36         11        4         1           2

비율     66.6%     20.4%      7.4%      1.9%       3.7%

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※ 자료 : 한국반도체산업협회(2000.1) (조사대상업체 54개)

ㅇ 주요업체 현황

(단위:백만원)

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업체명     대표자    설립일 자본금            매출 (2000년 예상)

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자체 IC 설계용역 System  기타    합계

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C&S      서승모  93. 8. 9  7,190  13,327     816   21,320  2,564  38,027

테크놀로지

I&C      박창일  96.11.15  3,600   4,350   2,426     -     1,224   8,000

테크놀로지

아라리온     정자춘  96. 4.25  4,440   6,500   2,000   4,500   2,300  15,300

ECT      정태섭  95.11.15  2,609     752     818   8,818     -    10,388

TLI      김달수  98.10.28  1,050   2,400     600     -       -     3,000

아시아디자인 권기홍  96. 4.19  1,067   2,200      -      -    10,600  12,800

ED-Tech   임철호  98. 6.24  2,400     928   1,000     -     2,000   3,928

코아로직   황기수  98. 4. 2  1,100   5,381     300     -       -     5,681

보이소반도체 우종식  97.10.11  1,600     200     600    100      -       900

e-MDT    정  정  83. 2.    1,741   4,420   1,500  2,500      -     8,420

글로트렉스  고동범  98. 6. 1  1,011      -       70     -       -        70

STI     최돈익  97. 1.16    650      10      -      -       -        10

하이칩스   김영민  98. 7.24    800      -       -   3,000      -     3,000

IPS     노명래  98. 8. 1    500     500     250  2,000      -     2,750

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※ 자료 : 한국반도체산업협회(2000.10)