IoT 반도체 산업은 반도체 기업들이 활용할 수 있는 풍부한 기회와 함께 엄청난 시장 성장 잠재력을 보여줍니다. 반도체 제조업체들이 전통적인 집적회로에서 IoT 반도체와 부품 제작으로 초점을 전환할 때 직면하게 될 중요한 과제들도 있습니다. 이러한 스마트 기기들, IoT 반도체 시장에 존재하는 기회, 그리고 반도체 기업들이 직면한 많은 과제를 극복할 계획에 대해 계속 읽어보세요.
IoT 기기란 무엇인가?
사물인터넷(IoT)은 동일한 네트워크에 있는 다른 유사 기기 및 시스템과 데이터를 수집, 처리, 교환하는 연결된 기기들의 네트워크입니다. 이 네트워크는 사설 네트워크일 수도 있고 인터넷 그 자체일 수도 있습니다. IoT라는 개념은 1990년대부터 존재해 왔지만 IoT 시장이 실제로 본격화된 것은 지난 10년 동안입니다. 이는 인공지능, 빅데이터 분석, 저렴하고 신뢰할 수 있는 센서와 같은 신기술의 발전, 그리고 네트워킹 인프라에서 이루어진 거대한 진전 덕분이었습니다.
IoT 기기는 다양한 유형의 응용 분야를 위해 만들어져 왔습니다. 스마트홈 기기와 같은 소비자 전자제품이 있습니다. 주방 가전제품부터 스마트 TV, 음성 비서에 이르는 모든 것이 여기에 속합니다. 그다음으로 의료 분야에서 사용되는 스마트 심박조율기나 창고 및 운송 회사가 재고 관리에 사용하는 스마트 태그와 같은 상업용 IoT 기기가 있습니다.
산업용 사물인터넷(IIoT)은 이 개념을 제조업으로 확장하여 생산 라인을 모니터링하는 센서와 생산을 제어하는 자율 시스템을 사용합니다. 이러한 연결된 기기들은 인프라와 농업에도 필수적이며, 다양한 시스템을 모니터링하고 관리하는 데 센서가 사용됩니다. 미래의 스마트 시티와 무인 자동차는 IoT 기기의 잠재력을 완전히 활용할 것으로 예상됩니다.
IoT 응용 프로그램이 작동하려면 흔히 몇 가지 구성 요소가 필요합니다. 먼저 데이터를 수집하는 IoT 센서와 이 데이터를 분석하는 처리 장치가 있습니다. IoT 기기 자체에 충분한 처리 능력이 없는 경우 가정용 와이파이 네트워크와 같은 로컬 네트워크에서 클라우드로 이 데이터를 전송하기 위해 엣지 기기가 필요할 수 있습니다. 때로는 스마트폰이 엣지 기기 역할을 할 수 있지만, 산업용 응용 분야는 일반적으로 이러한 기능을 자체적으로 처리할 수 있도록 특별히 설계된 IoT 하드웨어를 갖추고 있습니다.
소비자 전자제품용으로 만들어진 IoT 응용 프로그램은 일반적으로 사용자에게 구성 및 제어 옵션을 제공하는 동반 스마트폰 앱이 필요합니다. 일부 IoT 기기는 통합 웹 서버를 갖추고 있어 사용자가 대신 브라우저를 통해 이러한 제어에 접근할 수 있게 합니다. 다른 모든 현대 기술과 마찬가지로 IoT 기기는 반도체를 사용하는 집적회로로 만들어집니다. 이러한 IoT 반도체는 IoT 솔루션이 오늘날 거의 모든 유형의 산업과 소비자 기술에 점점 더 많이 활용되면서 높은 수요를 보이고 있습니다.
IoT 반도체 기업을 위한 기회
맥킨지 글로벌 인스티튜트가 수행한 연구에서 도출된 비즈니스 통찰에 따르면 사물인터넷은 2025년까지 전 세계적으로 약 11조 달러를 창출할 것으로 예상됩니다. 이 수치는 IoT 제품 자체, 하드웨어에 탑재된 IoT 반도체, 그리고 이들에서 실행되는 소프트웨어와 서비스를 포함합니다. 기존 시스템에 IoT를 통합하는 것도 여기에 포함되며, 소비자 수준 고객과 기업 간(B2B) 고객 모두에게 막대한 잠재력이 있습니다.
IoT가 반도체 산업에 미치는 영향을 구체적으로 살펴보면, 매출원은 주로 IoT 부품과 제품을 생산하는 데 활용될 센서, 마이크로컨트롤러, 메모리 및 연결성 칩에 대한 수요에서 나올 것입니다. 또한 IoT 응용 프로그램이 처리를 위해 흔히 클라우드 연결성을 활용하기 때문에 데이터센터도 네트워킹 및 서버 하드웨어를 필요로 할 것입니다. 반도체는 이러한 경로에서도 매출을 기대할 수 있습니다. 셀룰러 IoT 칩셋은 5G 네트워크가 이용 가능해지면 수요가 예상되는 또 다른 시장 부문입니다.
IoT 반도체 시장은 주로 여섯 가지 유형의 제품과 응용 분야에서 증가하는 수요와 성장을 기대할 수 있습니다. 여기에는 스마트워치와 피트니스 트래커와 같은 웨어러블 기기, 조명과 냉난방을 제어할 수 있는 스마트홈 앱, 운전자 보조 기능을 갖춘 스마트카, 스마트 제조와 예측 유지관리 역량을 갖춘 산업 자동화, 의료 기기, 교통 제어 시스템을 갖춘 스마트 시티가 포함됩니다.
IoT 반도체 산업의 과제
이러한 모든 기회의 이면에는 반도체 산업이 직면한 많은 과제가 있습니다. 가까운 미래에 IoT의 무한한 가능성을 활용하고자 한다면 반도체 제조업체와 스마트 기기 제조업체들은 이러한 문제를 극복하기 위해 협력해야 합니다.
프라이버시 및 보안 우려
IoT 제품과 응용 프로그램이 사용되기 시작한 이래로 해커들이 이러한 시스템의 보안 취약점을 악용해온 역사가 있습니다. 이는 처음 IoT에 진출한 많은 기업들이 기본적인 보안 프로토콜의 중요성을 과소평가했기 때문입니다. 게다가 초기에는 IoT가 소비자나 산업 시장에 대규모로 침투하지 않았기 때문에 주요 문제가 아니었습니다.
하지만 이제 환경은 달라졌고, 이러한 솔루션과 기기들 중 많은 것들이 시장에 더 많이 침투하기 시작하고 있습니다. 이를 더욱 까다롭게 만드는 것은 IoT가 각각 고유한 보안 문제를 가진 방대한 배열의 응용 분야와 수직 시장을 가지고 있다는 것입니다. 스마트 웨어러블 기기는 기본적인 보안만 필요할 수 있지만, 의료 장비와 산업 자동화는 하드웨어 수준까지 내려가는 더 나은 보호가 필요합니다. 클라우드 인프라도 적절한 보안이 필요합니다.
반도체 기업은 몇 가지 다른 방식으로 더 회복력 있는 IoT 기기를 구축하는 데 기여할 수 있습니다. 온칩 보안을 개발하고 분할된 프로세서 기능을 가진 집적회로를 구축하는 것이 고려할 수 있는 방법들입니다. 반도체 생산 자체를 넘어 데이터 암호화, 접근 관리, 인증과 같은 하드웨어 및 소프트웨어 서비스를 제공할 수도 있습니다.
새로운 IoT 제품 및 솔루션 개발
반도체 제조업체는 IoT 장비 제조업체와 애플리케이션 개발자와 같은 다른 주체들과 파트너십을 맺어 하드웨어 보안에 대한 전문성을 제공하는 동시에 소프트웨어 측면에 대해서도 그들로부터 배울 수 있습니다. IoT의 가장 혁신적인 솔루션 중 일부는 흔히 반도체에 대한 전문성이 부족하고 제조업체로부터 더 실질적인 지원이 필요한 스타트업에 의해 개발됩니다.
IoT 솔루션 개발자들은 또한 센서, 마이크로프로세서, 메모리, 연결성 칩과 같은 하드웨어부터 소프트웨어에 이르는 모든 것을 포함하는 완전한 종단 간 솔루션이 필요할 수 있습니다. 이러한 플랫폼을 제공할 수 있는 반도체 제조업체는 자금이 제한된 스타트업을 실질적으로 지원하여 이들이 성장하고 IoT를 활용하는 새로운 애플리케이션을 개발할 수 있게 해줄 수 있습니다.
경쟁하는 IoT 연결성 표준
IoT 분야에서 활동하는 플레이어가 너무 많다 보니 수년에 걸쳐 여러 경쟁 표준이 등장한 것은 놀라운 일이 아닙니다. 각 표준은 서로 다른 데이터 전송률, 전력 소비, 연결 범위를 지원하는 고유한 장단점을 가지고 있습니다. 블루투스, 지그비, 그리고 중저속 데이터 전송률과 저범위 응용 분야를 위한 LTE Category 0와 같은 IoT 연결성 표준이 몇 가지 예시입니다.
일부 기업들은 각자 선택한 표준을 홍보하려는 컨소시엄을 구성하고 있지만, 아직 명확한 승자는 나오지 않았습니다. 이렇게 많은 경쟁 IoT 연결성 표준으로 인해 서로 간의 비호환성 때문에 제품 개발이 복잡해질 수 있는 상황입니다. 소비자들도 이미 소유하고 있는 것과 호환되지 않는 새로운 기기를 구매하는 것을 꺼릴 것입니다.
반도체 기업들은 이러한 업계 그룹과 협력하고 더 흔히 사용되는 IoT 표준에 관심을 집중해야 하며, 동시에 새롭게 떠오르는 플레이어들도 주시해야 할 것입니다.
파편화된 IoT 시장
IoT 기기는 서로 다른 폼팩터, 데이터 처리 속도, 가격, 전력 소비 요건을 가지고 있습니다. 예를 들어 수도 계량기는 장거리 연결성이 필요할 수 있지만 낮은 데이터 전송률로도 작동할 수 있습니다. 산업 자동화에서는 기기가 높은 데이터 전송률을 필요로 할 수 있지만 작은 범위 내에서 작동할 것입니다.
칩 사양의 이러한 변동은 이 제품을 제공하는 데 필요한 연구개발 비용을 증가시킵니다. 반도체 제조업체는 이러한 비용을 충당하기 위해 연간 최대 7,000만 개의 마이크로칩을 판매해야 할 수도 있습니다. 문제는 IoT의 더 맞춤화된 솔루션의 경우 이러한 부문들이 그렇게 많은 양의 제품을 이동시키지 않는다는 것입니다.
현재 반도체 제조업체가 할 수 있는 최선의 방법은 칩을 사양에 따라 원형으로 분류하는 것입니다. 이렇게 하면 서로 다른 수직 시장의 제품들이 요구사항에 따라 한 유형의 마이크로칩으로 지원될 수 있습니다. 이는 연구개발 비용을 최소화할 수 있지만, 이러한 칩들이 각 특정 응용 분야에 최적의 선택이 아닐 수도 있습니다.
하드웨어를 넘어선 진출
위에서 언급했듯이 기술 스타트업과 IoT 혁신을 이끄는 이들을 지원하는 것은 반도체 제조업체가 단순히 이러한 응용 분야를 위한 마이크로칩 생산을 넘어서도록 이끌 수 있습니다. 많은 기업들이 이미 자사 하드웨어에서 작동하는 소프트웨어 솔루션을 제공하는 사내 전문성을 강화하기 시작했습니다.
소프트웨어는 온칩 보안 외에도 보안 기능을 개선하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 반도체 기업들은 자사 제품을 위한 시스템 수준의 소프트웨어를 제공하는 통합 파트너가 되는 것도 고려할 수 있지만, 이는 평소의 서비스 포트폴리오를 벗어나야 하기 때문에 모두에게 실현 가능하지는 않을 수 있습니다.
더 나은 IoT 반도체 구축하기
반도체 산업의 기업들이 역할을 할 수 있는 많은 IoT 틈새시장이 있습니다. 연구개발에는 비용이 많이 들기 때문에 하나에 뛰어들기 전에 가장 유망한 것이 무엇인지 평가해야 할 것입니다. 회사가 이미 소비자 전자제품 측면에서 파트너십을 가지고 있다면 웨어러블 기술과 스마트홈 기기가 기회를 제공할 수 있습니다. 전문성이 고도로 전문화된 집적회로에 있다면 산업 및 의료 부문이 더 가치 있을 수 있습니다.
매일 증가하는 엄청난 수요를 충족하는 것은 공급망 문제로 인한 전 세계적인 칩 부족 현상이 문제를 더욱 가중시키면서 쉽지 않을 것입니다. 하드웨어 사양과 준수 표준을 충족하려면 반도체 기업들이 제조 공정을 개선해야 할 것입니다. 많은 기업들이 이제 생산 중 수율을 개선하고 더 많은 제품을 제때 납품하기 위해 스마트 제조 방법을 검토하고 있습니다.
핵심 역량에서 너무 멀리 벗어나지 않으면서 IoT에 진출하는 반도체 기업들은 완전한 시스템 솔루션을 제공하거나 이를 수행하는 플레이어와 파트너십을 맺는 것과 같은 새로운 비즈니스 모델을 검토할 수 있습니다. 사용량 기반 가격 책정이 가능할 수 있어 기업들이 고정된 초기 구매 금액이 아닌 기기의 전체 수명 동안 서비스를 통해 매출을 얻을 수 있습니다. 하지만 모든 기업이 이를 할 수 있는 것은 아닙니다. 소비자 전자제품부터 산업 제조에 이르는 다양한 분야에서 많은 기업들이 혁신적인 솔루션을 찾아내고 있는 IoT 반도체 산업은 정말 흥미진진한 시기입니다. IoT가 반도체 기업들에게 어떤 영향을 미쳤는지 더 알아보고 싶으시다면 IoT가 반도체 시장에 미치는 영향을 읽어보세요.
자주 묻는 질문
IoT에 반도체가 사용되나요?
네. IoT 응용 프로그램이 작동하려면 센서, 처리 장치, 마이크로컨트롤러와 같은 물리적 기기가 필요합니다. 각 기기에는 반도체로 만들어진 인쇄회로기판이 있습니다.
어떤 기업들이 IoT 반도체를 만드나요?
IoT 반도체 소자를 만드는 선도 기업으로는 삼성전자, 인텔, 퀄컴, 텍사스 인스트루먼트, 엔비디아 등이 있습니다.