도전2022
TI) 세상을 바꾸는 칩 본문
범용 칩이 우리 삶을 변화시키는 혁신의 근간이 되는 이유
전화가 벽에 고정되어 있던 시절을 기억하시나요? 건강 데이터를 확인하기 위해 병원을 찾아야 했던 시절은요?
오늘날 휴대폰은 주머니 속에 쏙 들어가고, 거의 어디서나 모두와 연결될 수 있도록 해 줍니다. 웨어러블 링과 워치는 건강 관련 데이터를 거의 즉각적으로 제공합니다.
기술은 점점 더 복잡해지고 있지만, 사용은 더욱 간편해지고 있습니다. 이 변화에는 누구나 공감할 수 있을 겁니다. 집은 점점 더 스마트해지고, 자동화되고 있습니다. 지능형 차량은 사람들이 도로에서 기대하는 것을 바꾸고 있습니다. 이러한 변화는 이루 다 나열할 수 없을 정도입니다.
기술은 일상을 조용히, 그리고 다양한 방식으로 새롭게 써내려가고 있습니다. 이게 어떻게 가능한 걸까요?
그 시작은 반도체입니다.
반도체가 혁신을 이끄는 방법
사람들이 기술을 처음 체감하게 되는 경우는 대부분 경험을 통해서입니다. 더 오래가는 휴대폰, 건강 상태를 실시간으로 추적하는 웨어러블 기기, 또는 지능적으로 반응하는 차량처럼요.
반도체는 이러한 전자 기기들의 핵심 원동력입니다. 애플리케이션별 특화 제품이라고 불리는 일부 칩은 고도로 특화되어 있으며, 다양한 기능을 통합할 수 있습니다. 범용 칩은 기초적이고 어디서나 쓰이며 유연한 사용이 가능한 부품으로, 전자 시스템의 IC 중 최대 90%를 차지하기도 합니다.
이 두 가지 칩은 함께 작동하여 엔지니어가 비용, 크기, 가용성, 성능, 기능 등을 기준으로 설계를 최적화할 수 있도록 합니다. 범용 칩은 혁신에서 가장 눈에 띄는 부분은 아니지만, 혁신을 실현 가능하게 만드는 경우가 많습니다.
범용 칩은 전자 시스템이 감지하고, 제어하고, 전력을 안정적으로 관리할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 엔지니어는 다음을 활용할 수 있습니다.
- 연기 감지기 센서에서 기본 데이터 컨버터로 변환되고 마이크로컨트롤러로 처리되는 증폭기의 신호. 클록은 보드에서 기본적인 타이밍도 제공합니다. 이러한 부품들이 한데 모여 센서가 연기를 감지하고 경보를 작동하게 하여 생명과 재산을 안전하게 지킵니다.
- 세탁기의 타이밍, 로직, 입력을 관리하여 일련의 기계적 단계를 자동 세탁 사이클로 바꿔 주는 마이크로컨트롤러.
- 휴대폰 내부의 전압을 올리거나 낮춰 카메라나 디스플레이 같은 각 서브시스템이 전압을 조절할 수 있도록 하는 전력 관리 칩.
범용 칩이 중요한 이유
혁신적인 기술은 대개 백지 상태에서 시작하지 않습니다. 신뢰할 수 있는 기반에서 시작하죠.
범용 칩은 전력 관리, 신호 처리, 감지 및 제어와 같은 필수 기능을 처리함으로써, 엔지니어가 설계를 더욱 발전되고 효율적이며 차별화된 방향으로 이끄는 데 집중할 수 있도록 돕습니다. 이러한 기초적인 부품 없이는 개발이 더뎌지고, 복잡해지며, 더 나아간 혁신을 실현하기가 어려워질 수 있습니다.
실제 예를 들어볼까요?
데이터 센터를 상상해 보세요. 대규모 언어 모델에 질문을 던질 때마다 정보 전달이 매끄럽게 느껴지도록 만드는 수백만 개의 칩에 대해 생각해 본 적 있으신가요?
AI 서버 랙 내부에서 학습과 추론에 필요한 집중적인 병렬 연산을 처리하는 것은 AI 액셀러레이터와 같은 애플리케이션별 특화 제품입니다. 하지만 데이터 센터는 다단계 전압 조정, 시퀀싱, 모니터링 및 보호를 제어하는 전력 관리 장치와 같은 광범위한 범용 칩에도 의존합니다.
범용 제품과 애플리케이션별 특화 제품은 함께 엔지니어가 비용, 크기, 전력, 가용성 및 성능 간의 균형을 유지하면서 방대한 양의 데이터를 대규모로 처리할 수 있는 시스템을 구축하도록 돕습니다.
범용의 강점을 현실로
엔지니어에게 범용 칩의 가치는 범용 칩이 수행하는 기능을 넘어섭니다. 데이터 센터 서버나 휴대폰에 사용되는 부품은 가용성을 갖춰야 하며, 제품 세대 전반에 걸쳐 일관성을 유지해야 하고, 주변 애플리케이션별 특화 제품을 지원할 수 있을 만큼 유연해야 합니다.
여러 세대의 커넥티드 가전제품을 개발하는 기업을 생각해 보세요. 가장 눈에 띄는 기능은 시간이 지남에 따라 바뀔 수 있지만, 전력 관리, 신호 읽기, 입력 조정, 시스템의 안정적인 작동 지원 등 기초 요구 사항의 대부분은 그대로 유지됩니다. 엔지니어가 설계 전반에 걸쳐 일관된 범용 부품에 의존할 수 있다면, 재설계 작업을 줄이고 고객이 체감하는 기능을 발전시키는 데 더 많은 시간을 쏟을 수 있습니다.
바로 이런 이유로, 포트폴리오의 넓은 폭과 긴 수명, 세심한 품질 관리, 제조 규모, 장기적인 일관성이 중요한 것입니다. TI의 광범위한 포트폴리오를 통해 설계자는 다양한 애플리케이션을 지원하며 폭넓게 활용되는 임베디드 및 신호 체인, 임베디드 부품에 쉽게 접근할 수 있으며, 필요에 따라 유연하게 선택을 맞춤화할 수 있습니다. 이러한 폭넓은 포트폴리오는 TI의 공정 기술에 대한 지속적인 투자와 결합되어 시간이 지남에 따라 효율성, 성능, 고품질 공급을 개선하는 데 기여합니다.
이러한 발전은 개발을 단순화하여 엔지니어가 기초적인 기능을 다시 만드는 데 들이는 시간을 줄이고, 확장과 시장 출시, 제품 세대 전반에 걸친 개선이 더 쉬운 전자 제품을 만드는 데 더 많은 시간을 쏟을 수 있도록 돕습니다.
눈에 보이는 진보 뒤에 숨은 진실
현대의 삶은 놀라운 기술을 일상처럼 느끼게 만듭니다. 대륙 간 화상 통화. 감지하고, 반응하고, 적응하는 집. 더욱 지속 가능하고 자율적인 차세대 모빌리티. 이러한 경험들은 오늘날 당연한 것처럼, 거의 필연적인 것처럼 느껴질 수 있습니다. 하지만 이런 기술들에도 시작점이 있었습니다. 이 모든 기술은 여러 겹의 엔지니어링이 무대 뒤에서 놀라운 정밀함으로 함께 작동하고 있기에 가능합니다.
혁신은 기본적인 것이 해결됐을 때에야 나아갈 수 있습니다. 이것이 눈에 보이는 진보 뒤에 숨은 진실입니다. 범용 칩이 없다면 개발은 더뎌지고 복잡해져, 미래로의 발전이 더 늦어질 겁니다.
반도체가 단독으로 세상을 바꾸는 것은 아니지만, 반도체 없이는 세상도 바뀌지 않습니다.