우리들의 미래 라이프스타일은 시스템 반도체에 달렸다! Samsung Semiconductor Showcase에서 만난 시스템 LSI 전시 현장 속으로!

새로운 해가 시작되는 1월, 미국 라스베이거스는 그 어느때보다 분주합니다. 우리의 삶을 변화시킬 수많은 기업들의 새로운 혁신 기술을 맞이하기 때문이죠. IT 업계의 연례 새해 맞이 행사인 세계 최대 가전·IT 박람회, CES(The International Consumer Electronics Show) 현장에서 만나본 삼성전자 시스템 반도체 이야기, 지금 시작합니다.

최근 화두가 되고 있는 스마트 모빌리티, 디지털 헬스, 메타버스. 이러한 최첨단 분야를 현실로 만들어 줄 여러 핵심 기술 중 하나는 바로 시스템 반도체입니다. 이에 삼성전자 반도체는 라스베이거스 앙코르 앳 윈 호텔(Encore At Wynn Hotel, 이하 앙코르) 내 ‘Samsung Semiconductor Showcase’라는 전시에서, 초청을 받은 주요 고객사와 파트너사를 대상으로 시스템 LSI 사업부의 최신 제품을 선보였는데요. 남다른 기술력이 돋보였던 현장에 삼성전자 반도체 뉴스룸이 다녀왔습니다.

초연결 시대를 주도할 시스템 LSI 제품들의 향연

시스템 반도체는 대부분의 우리 일상 생활 속에서 만나볼 수 있습니다. PC, 스마트폰, TV, 냉장고, 자동차 등 거의 모든 전자 기기의 작동에 필요한 데이터 연산, 제어, 센싱 기능을 수행하는 시스템 반도체는 미래에도 우리 생활 전반에서 중요한 변화들을 가져올 예정입니다.

Samsung Semiconductor Showcase가 마련된 미국 라스베이거스 앙코르 호텔 내부의 시스템 LSI 전시장 출입 게이트에 들어서자, 시스템 반도체 제품들의 다채로운 실루엣이 시선을 압도했습니다. 좀 더 스마트하고 편리한 세상을 위한 첨단 혁신 기술들이 공개된 이곳에 이른 아침부터 현장은 많은 고객들이 방문해 현장은 무척 분주한 모습이었는데요. 국내외 비즈니스 파트너들의 관심을 독차지한 삼성전자 반도체 시스템 LSI 제품 라인업을 지금 소개합니다!

결제 방식의 변화를 이끌 CES 2023 최고혁신상, 지문인증 IC

이번 Samsung Semiconductor Showcase 안에는 CES 혁신상을 수상한 제품들을 모아 둔 어워드존이 마련돼 더욱 눈길을 끌었습니다. 어워드존에서 가장 먼저 눈에 띈 제품은 바로 ‘지문인증 IC S3B512C’ 였는데요. 사이버 보안 및 개인정보 보호 부문에서 무려 최고혁신상(Best of Innovation)을 수상한 제품이라는 점!

사용자의 지문을 인식해 결제하는 지문인증카드의 제작에 필요한 지문 센서부터 보안칩, 보안 프로세서, 위조 지문을 인식하는 알고리즘까지 모두 통합해 적용한 올인원 솔루션인데요. 업계 최초의 시도인만큼 앞으로 지문인증카드가 대중화될 수 있는 길을 열어 보안 카드 시장에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대해봐도 좋을 듯합니다.

이제는 2D가 아닌 3D! 아이소셀 Vizion이 보여준 놀라운 비전

3D 센싱을 바탕으로 더욱 입체감 있는 사진과 생생한 AR/VR 경험을 실현시켜 줄 이미지센서 ‘아이소셀(ISOCELL) Vizion 63D’. 이 제품은 적외선 신호가 피사체를 오가는 데 걸리는 시간을 계산해 사물의 입체감과 공간 정보를 실시간으로 감지하는 ToF(Time of Flight) 센서인데요. 특히 주목해야 할 점은 업계 최초로 ‘이미지 시그널 프로세서(ISP)’까지 탑재된 indirect-ToF(Time of Flight) 센서라는 것입니다.

칩 안에 ISP가 내장되어 피사체의 뎁스 정보를 센서 안에서 처리 가능해 320fps의 속도로 사물을 빠르고 정밀하게 3D 센싱할 수 있고, 첨단 알고리즘으로 다양한 사용자 시나리오를 지원할 수 있습니다.

차세대Sensor개발팀(S.LSI) 신승철 님은 모바일 기기에서 배터리 발열 문제와 배터리 용량을 늘리기 위한 크기 증가의 한계를 언급하며, “아이소셀 Vizion 63D는 이런 부분들을 해결하기 위해 28나노 공정을 사용해 모든 연산을 센서 내부로 탑재하는 기술을 개발하고 있다”고 말했는데요. “이 기술을 통해 나중에는 사용시간이 늘어도 발열이 줄어들 수 있는 환경을 구축할 수 있을 것”이라며 제품에 대한 애정과 남다른 포부를 드러냈습니다.

2억 화소 이미지센서가 선사하는 섬세한 디테일

부스 한 켠에는 디지털 이미징 및 사진 부문에서 혁신상을 수상한 2억 화소 모바일 이미지센서, ‘아이소셀 HP3’의 모습도 엿볼 수 있었습니다. 특히 실시간으로 사진을 찍고 확대해볼 수 있는 데모도 마련되어 있어, 이곳을 찾은 고객들은 2억 화소 사진이 주는 엄청난 디테일에 놀라움을 감추지 못했습니다. 업계 최소 크기인 0.56㎛로 개발된 이 제품은 사진을 줌인하거나 크롭해도 화질 걱정이 없기에, 2억 화소 이미지센서는 플래그십 모바일 기기에서 초고화질의 멀티미디어 경험을 원하는 많은 소비자들의 사랑을 받을 것으로 기대됩니다.

몰입감 있는 초고해상도 화면을 제시하다, 디스플레이 드라이버 IC

스마트폰 사용자들에게 몰입감 있는 시청 경험을 제공하기 위해서는 무엇보다 디스플레이의 역할이 중요합니다. 이는 빠른 속도로 사용자가 늘고 있는 폴더블 스마트폰에서도 마찬가지인데요. 초고해상도의 최신 폴더블용 모바일 디스플레이 드라이버 IC (Display Driver IC, DDI) 제품인 S6E3XA2는 삼성전자 반도체만의 독보적인 OLED 디스플레이용 반도체 기술의 노하우가 집약되어 있습니다. 독자적인 저전력 설계 기술을 바탕으로 전력 효율을 높였으며, 고해상도 제품에서 발생할 수 있는 화질 왜곡 현상도 해소하는 IP 등 최신 기술들을 탑재했습니다.

전자기기에 스마트폰만 있는 것이 아니듯, DDI 역시 모바일용 뿐만이 아닌, 스마트 TV, 노트북, 태블릿 등에서 풍부한 시각적 경험을 가능하게 해주는 패널 DDI가 존재한다는 사실! 각종 패널에는 액정 뒤에 탑재되어 빛의 양을 조절해주는 LED 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)이 있는데요. 이 BLU의 밝기를 조절하는 최소 영역(Local Dimming Zone)의 개수 확장이 효율적으로 가능하도록 개발한 차세대 ‘Mini-LED Back Light Unit 칩셋’도 현장에서 모습을 드러냈습니다.

픽셀 IC와 픽셀 드라이버 IC 로 구성된 Mini LED BLU 칩셋, ‘S6LDMA1’은 디지털 구동을 바탕으로 이전의 아날로그 방식보다 Dimming zone 수를 6배 이상 증가시켰고, LED BLU 해상도도 아날로그 대비 약 80%나 개선한 점이 돋보입니다. 여기에 더불어, 1개의 픽셀 IC(LP861)가 제어하는 LED 채널 수를 8개로 늘려, 기존 제품과 비교했을 때, 설계 구성에 따라 필요한 픽셀 IC 개수 및 전력 소모를 각각 25%와 30% 개선할 수 있게 했습니다.

우리가 TV 제품에서 화면을 보기까지는 크게 세 가지 과정을 거치는데요. 우선 DTV SoC(프로세서)가 방송이나 인터넷으로부터 디지털 압축 데이터를 수신한 후 이를 영상 데이터로 만들면, T-CON(Timing Controller)이라는 제품이 처리된 영상 데이터를 전달받아 다시 DDI로 보냅니다. 이렇게 T-CON은 영상 신호 데이터를 전달받아 다수의 DDI가 시차 없이 화면을 잘 출력할 수 있도록 DDI별로 데이터를 분배해 전송하는 역할을 하는데요. T-CON은 그동안 설계의 복잡함과 기술적 한계로 초고화소 화질 TV에 적용하기에는 어려움을 겪어왔으나, 삼성전자 반도체는 세계 최초로 첫 QD-OLED용 T-CON 제품인 ‘S6TSTL1’ 개발에 성공했습니다.

Real RGB OLED 방식으로 색을 구현하는 초고화질 8K QD-OLED용 첫 T-CON 제품인 ‘S6TSTL1’는 고속 데이터 인터페이스와 고해상도 픽셀 센싱 기술을 모두 탑재하고 있을 뿐 아니라, 대용량 센싱 데이터 처리기술, OLED 번인 예방 기술, 외부 보상 기술들을 적용해 8K TV 구동에 최적화되어 있는 것이 특징입니다.

똑똑한 스마트폰과 스마트워치를 위한 해답, 엑시노스

엑시노스는 5G와 AI 시대의 핵심 모바일 프로세서로 고사양 게이밍부터 복잡한 멀티태스킹까지 가능하게 만들어주는 시스템 반도체 기술의 집약체입니다. 이번 Samsung Semiconductor Showcase에서는 최신 5G 셀룰러 모뎀인 ‘Exynos Modem 5300’을 만나볼 수 있었는데요. 6GHz 이하 대역과 밀리미터파(mmWave) 대역 모두를 지원하는 5G 모뎀으로 최대 7Gbps의 다운로드 속도를 제공해주고, 4나노 공정을 적용해 전력 효율을 최적화하였습니다.

또한 웨어러블 기술 부문에서 혁신상을 수상한 ‘엑시노스 W920’ 웨어러블 프로세서와 ‘엑시노스 RF 6550’ 커넥티비티 솔루션도 만나볼 수 있었습니다. 강력한 GPU 와 듀얼코어 CPU 등 다양한 기능을 작은 칩 안에 구현한 엑시노스 W920 은 와이파이, 블루투스는 물론 GNSS(위성항법장치) 기능을 내장한 엑시노스 RF 6550 과 함께 더 풍부하고 오래 가는 웨어러블 경험을 가능하게 합니다.

기술과 삶을 연결 짓다, 상상이 현실이 되는 공간

허무맹랑할 것만 같던 상상이 현실이 되는 순간이 있습니다. 하루가 다르게 발전하는 첨단 기술은 가끔 우리의 상상보다 한 걸음 더 나아가, 새로운 라이프스타일의 기준을 제시하곤 합니다. 자동차 안에서 3D 게임을 즐기고, 카드 위에 손가락을 올려 지문 인증으로 결제를 진행하고, 무려 2억 화소의 고해상도 이미지를 찍을 수 있는 세상. 그 모든 상상들이 Samsung Semiconductor Showcase에서 현실이 되어 펼쳐졌습니다.

차량용 반도체 기술의 미래, 디지털 콕핏 역시 이번 전시에서 그 모습을 드러내며, 새로운 차원의 차량용 인포테인먼트 경험을 함께 시연해보는 시간을 가졌는데요. 설계된 엑시노스 오토 V9 시리즈를 기반으로, 운전자에게 필요한 정보는 물론 차량 내 6개의 디스플레이를 활용해 다양한 정보와 엔터테인먼트 경험을 제공해주는 것이 인상적이었습니다. ADAS와 자율주행을 위해 차량 주변 환경을 정확하게 센싱할 수 있는 아이소셀 오토 이미지센서 시리즈의 성능들도 함께 체험해볼 수 있어 고객들의 눈길을 사로잡기에 충분했습니다.

차세대 첨단 시스템 반도체 제품으로 전시장을 후끈 달아오르게 만들었던 ‘Samsung Semiconductor Showcase’ 현장 어떠셨나요? 내일은 CES 2023 혁신상을 수상한 삼성전자 반도체 제품들로 돌아올 테니 많은 기대 부탁드려요!

🎬 영상으로 만나보는 ‘Samsung Semiconductor Showcase 속 주요 전시 제품’