[반도체 없이 산다?] 대학생 수연씨의 無반도체 라이프

어느 날 갑자기 우리 삶에서 반도체가 사라진다면 어떨까요? 반도체가 어렵고 멀게만 느껴질 수 있지만, 사실 이 글을 읽고 순간에도 여러분은 반도체를 사용하고 있답니다. 삼성반도체이야기는 ‘반도체 없이 산다?’ 시리즈를 선보이고 반도체의 역할과 중요성에 대해 알려드리고자 합니다.

오늘의 주인공, 23살 대학생 수연씨의 일상을 소개합니다. ‘반도체 없이 하루 정도는 살 수 있겠지’라고 호언장담하며 반도체 없는 하루에 당차게 도전했던 수연씨는 오늘 하루를 겪은 뒤 생각이 180도 바뀌었다 하는데요. 도대체 어떤 일이 있었을까요?

아침 뉴스를 보는 수연씨. 뉴스에서는 오늘 하루 순간순간 특정 반도체가 사라진다는 속보가 흘러나옵니다. ‘에이, 반도체? 겨우 하루 없는 건데 무슨 일 있겠어?’라며 자신과 큰 관계가 없다고 생각한 수연씨는 대수롭지 않게 집을 나서는데요. 지하철역으로 가면서 평소처럼 APP으로 강의 시간표를 확인하기 위해 스마트폰을 꺼냅니다. 그런데, 스마트폰 화면을 아무리 터치해봐도 켜지지 않습니다. 아침부터 봉착한 첫 번째 난관! 도대체 무슨 일일까요?

스마트폰 화면에도 반도체가, 화면의 통역사 DDI

스마트폰 화면이 작동하지 않는 것은 바로 DDI가 사라졌기 때문입니다. 현대인에게 필수품으로 자리잡은 스마트폰은 ‘반도체의 집약체’라고도 볼 수 있는데요. 같은 스마트폰 화면에도 일명 DDI라는 시스템 반도체가 들어있답니다. DDI(Display Driver IC)는 스마트폰 화면을 구동하는 화면의 마술사인데요. 이미지센서가 빛 에너지를 디지털 신호로 바꿔주는 것이라면, DDI는 디지털 신호를 빛 에너지로 변환해 화면을 구성하는 픽셀이 특정 화면을 출력하도록 명령을 내리는 시스템 반도체입니다.

그럼 DDI는 어떤 방식으로 작동할까요? 예를 들어 스마트폰 화면에 ‘빨간색’을 표시한다 가정해보겠습니다. 하나의 픽셀은 RGB(Red, Green, Blue)로 구성되어 있는데요. 각 RGB 값 중 ‘빨간색’에 해당하는 값을 픽셀에게 알려줘야 이 신호를 받은 픽셀이 빨간색을 화면에 출력하게 됩니다. 이 과정에서 빨간색을 출력하라는 디지털 신호를 판단하고, RGB 아날로그 값으로 전환해 디스플레이에 전달해주는 것이 DDI죠. 스마트폰 화면의 반도체 통역사, DDI가 없다면 스마트폰 화면 자체를 사용할 수 없게 되는 것입니다

차가 막히는 시간인 등굣길. 대중교통을 애용하는 수연씨는 평소처럼 지하철 역으로 들어갑니다. 단말기에 카드를 태그 하려던 찰나 익숙한 ‘삐빅-‘ 소리가 들리지 않습니다. 굳게 닫힌 지하철 게이트. 도대체 어떻게 된 일일까요?

슬기로운 대중교통 생활! 초소형 컴퓨터가 작은 칩 안에, 스마트카드IC

우리 생활에서 뗄래야 뗄 수 없는 카드! 플라스틱 카드 위에 반짝거리는 금색 칩도 사실 반도체입니다. 태그로 편리하게 교통비를 지불하는 과정에서도 반도체가 사용됩니다.

스마트카드 IC란 내부에 반도체 직접회로(Iintegrated circuit)가 내장되어 대용량의 정보를 담을 수 있는 전자식 카드입니다. 이전 세대인 마그네틱 카드에 비해 저장공간이 크고 보안도 강화된 형태죠. 교통카드뿐 아니라 신용카드, 전자화폐, 신분증, 출입카드 등에도 스마트카드IC가 들어가서 보다 안전하게 우리 생활의 편의를 돕습니다.

RFID기술을 담은 초소형 IC칩이 담겨 있어 단말기에 태그하는 것 만으로도 결제가 가능한 것 인데요. 일명 전자태그라 불리는 RFID(Radio Frequency Identification)는 주파수를 이용해 ID를 식별하는 시스템으로, 먼 거리에서도 정보 인식이 가능합니다. 그래서 하이패스에서도 사용되고 있죠.

고단했던 하루를 마친 탓인지, 평소보다 귀갓길이 더 신납니다. 수연씨는 통학시간이 한 시간 남짓 되는데요. 이런 수연씨에겐 스마트폰 베터리와 이어폰은 어느 때보다 소중합니다. 심심함을 달래기 위해 넷플릭스, 왓챠플레이 등 영상 스트리밍 서비스를 이용하기 때문입니다. 그런데 지하철에 탑승한 순간, 특정 반도체가 또 사라졌다는 안내 방송이 흘러나옵니다. ‘스트리밍은 그냥 인터넷만 되면 볼 수 있는 거 아닌가?’ 안일했던 수연씨, 넷플릭스가 먹통인 것을 보고는 울상입니다. 반도체에 대해 잘 모르는 수연씨는 답답하기만 한데요. 도대체 이번엔 어떤 사연이 숨어있는 걸까요?

방대한 영상은 모두 웹 서버에? 데이터센터에 꼭 필요한 서버용 반도체

스트리밍 서비스를 단순히 ‘인터넷’으로 단정짓는다면 큰 오산입니다. OTT(Over The Top) 서비스에서 제공하는 수 많은 영상을 저장해두는 창고, 웹 서버가 있어야 하기 때문인데요. 온라인 속 거대한 창고인 웹서버를 운영하는 것이 바로 데이터센터고, 이 데이터센터를 이루는 핵심도 바로 반도체입니다.

고용량 콘텐츠, 콘텐츠 플랫폼 경쟁 시대로 접어들면서, 자연스럽게 데이터 소비량이 증가했고 데이터센터용 반도체도 주목 받고 있는데요. 이에 따라 넷플릭스를 비롯한 OTT 시장에 디즈니, AT&T 등 새로운 기업까지 가세하며 서버 사용량은 점점 늘어날 것으로 예상됩니다.

그렇다면 이 플랫폼이 가진 막대한 영상들을 어디에 저장할까요? 그것이 바로 서버용 SSD(Solid State Drive), D램과 같은 메모리 반도체랍니다.

하루 일과를 마친 후, 잠들 기 전 항상 하는 루틴! 바로 SNS 업로드 인데요. 하루 동안 찍은 사진을 확인하고 SNS에 공유하는 ‘SNS 헤비 유저’ 수연씨는 다사다난했던 오늘 하루를 공유하려 합니다. 그런데, 이번엔 스마트폰 앨범에 있던 수천 장의 사진이 단 한 장도 보이지 않습니다. 당황한 수연씨는 SNS 앱을 켜보지만 역시나 묵묵부답인데요. 이번엔 어떤 반도체가 사라진걸까요?

사진을 메모리즈(Memories)! 추억을 저장하는 메모리 반도체

스마트폰 앨범과 SNS가 안된 이유도 바로 메모리 반도체가 사라졌기 때문입니다. 메모리 반도체의 종류에는 속도가 빠른 휘발성 메모리 D램과 용량은 크고 느리지만 비휘발성인 낸드플래시 등이 있는데요. 스마트폰에는 모바일 낸드플래시 제품의 한 종류인 UFS가 ‘임베디드(Embedded) 스토리지’로 내장되어 있습니다. 또한 스마트폰 앱으로 간단한 사진 보정을 하고 싶을 때는 중앙처리장치의 보조 메모리로 ‘D램’이 사용되죠.

메모리 반도체가 사라져 버렸으니, 당연히 SNS도 작동하지 않겠죠? 업로드 된 이미지를 찾을 길이 없으니, 결국 아무것도 하지 못하게 된 셈입니다. 특히 최근엔 SNS에 업로드 하는 영상과 이미지의 용량이 커지면서 데이터를 저장할 메모리 반도체의 역할도 점점 더 중요해지고 있습니다.

‘반도체 없이 산다’의 주인공, 대학생 수연씨의 일상! 재미있게 즐기셨나요? 생각보다 우리 주변에서 어렵지 않게 반도체를 발견할 수 있었는데요. 우리 생활과 밀접한 반도체 이야기! 앞으로 더욱 풍성한 이야기로 찾아올 예정이니 많은 기대 부탁 드립니다.