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[ 보고서 소개 ]

올해 전 세계 인공지능(AI) 반도체 매출이 큰 폭으로 성장하면서 시장 주도권 확보를 위한 경쟁이 한층 치열해질 전망이다.

30일 시장조사업체 가트너가 발표한 시장 전망에 따르면, 글로벌 AI 반도체 매출은 작년 536억6천만달러(약 73조원)에서 올해 712억5천만달러(약 97조원)로 33% 증가할 것으로 추산된다. 

또 올해 AI PC 출하량은 전체 PC 출하량의 22%를 차지하고, 2026년 말에는 기업용 PC 구매의 100%가 AI PC일 것으로 내다봤다.

컴퓨터 전자제품 부문 내 AI 칩 매출은 334억달러로, 전체 AI 반도체 매출의 47%를 차지할 것으로 추산된다.

특히 데이터센터용 고성능 AI 칩 수요 증가로 AI 가속기의 가치도 올해 210억달러에서 2028년 기준 330억달러로 증가할 것으로 가트너는 예상했다.

AI 반도체 주도권을 둘러싼 반도체 공급 업체와 테크 기업 간 치열한 경쟁도 벌어질 것으로 예상된다.

현재 엔비디아가 선점한 고성능 그래픽처리장치(GPU)에 관심이 집중되어 있다. 하지만, AWS와 구글, 메타, 마이크로소프트 등 빅테크 기업을 중심으로 자체 칩 개발에 막대한 투자가 이뤄지고 있어 

엔비디아 독주체제도 흔들릴 수 있다는 해석도 나온다. 챗GPT 개발사인 오픈AI의 경우 자체 반도체 기업 설립을 위해 대규모 투자 유치에 나선 바 있다.

엔비디아는 현재 첨단 GPU 시장에서 최고의 자리를 차지하고 있지만 빅테크 경쟁사와 수많은 스타트업, 인텔을 비롯한 반도체 기업들의 도전에 직면해 있다. 

정부는 최근 "금융·인프라·연구개발(R&D)은 물론, 중소·중견기업 지원까지 아우르는 20조 원 규모의 반도체 산업 종합지원 프로그램을 만들었다"며 반도체 산업 종합지원 방안을 공개했다.

우선적으로 산업은행에 17조원 규모의 반도체 금융지원 프로그램을 신설할 것이라고 밝혔다

이에 당사는 시장이 확대되는 차세대 반도체 시장의 기술 개발동향 및 시장전망을 정리 분석하여 본서를 발간하게 되었으며,

관련 시장에 관심을 갖고 계신 분들께 조금이나마 도움이 되기를 기대해 본다.

인공지능(AI)반도체 및 시스템반도체 기술개발 동향 및 시장전망 (Ⅰ)

제조사: 산업동향연구소

규격: 690쪽 (A4)

ISBN: 9791191512472

발간일: 2024-06-10

Ⅰ. 2024 반도체 산업 최신 이슈

1. 반도체 기수 패러다임 변화 및 시사점

  1) 반도체 미세화의 한계 및 대안

    (1) 반도체산업의 기본 원칙: ‘무어의 법칙’

    (2) ‘무어의 법칙’ 한계 극복 방안 : More Moore와 More Than Moore

  2) 주요 반도체 기술 로드맵

    (1) 파운드리

    (2) D램(Dynamic Random Access Memory)

    (3) 낸드플래시

  3) 첨단 패키징 : 이종집적을 중심으로

  4) 결론 및 시사점

2. 국내 반도체 산업동향 및 시장현황 분석

  1) 개요

    (1) 배경

      가. 효율성 성장에서 안정성과 회복력을 중시하는 성장으로 변화

      나. 반도체가 상품에서 핵심안보자산으로 관점변환

      다. 미·중 반도체 산업의 디커플링 확대

    (2) 필요성

      가. 단일 실패점 리스크 극복이 필요

      나. 기술패권주의에 대응

      다. 미국 중국 갈등 속에서 반도체 자국내 공급망 구축 필요

      라. 핵심 전략기술기반의 국가과학기술혁신체제구축

  2) 환경·이슈 분석

    (1) 반도체 산업의 분류와 특징

      가. 메모리 반도체와 시스템 반도체

      나. 시스템 반도체와 인공지능(지능형) 반도체

      다. 제품에 따른 반도체의 분류

    (2) 반도체 제조공정

      가. 웨이퍼 제조

      나. 산화공정

      다. 포토공정

      라. 식각공정

      마. 증착 및 이온주입 공정

      바. 금속배선 공정

      사. EDS(Electrical Die Sorting) 공정

      아. 패키징 공정

    (3) 이슈 분석

      가. 정책적 이슈

      나. 경제적 이슈

      다. 사회적 이슈

      라. 기술적 이슈

  3) 시장·산업 생태계 분석

    (1) 시장 역학(Market dynamic) 분석

      가. 반도체의 전후방산업

      나. 지능형 반도체 산업의 중요성

      다. 반도체 제조공정별 특성과 기업생태계

    (2) 반도체 밸류체인 분석

      가. 소·부·장 반도체 밸류체인

        ① 전공정 장비/소재 밸류체인

        ② 후공정 장비/소재 밸류체인

      나. 시스템 반도체

    (3) 시장 규모 분석

      가. 반도체 시장 개요

      나. 메모리 반도체 시장

      다. 시스템 반도체 시장

      라. 인공지능 반도체 시장

    (4) 산업 생태계 분석

      가. 주요 플레이어

      나. 반도체 분야 주요 외국인 투자기업

      다. 한국 정부의 반도체 산업 육성 정책

      라. 한국 반도체 산업의 SWOT 분석

        ① 강점: Strength

        ② 약점:Weakness

        ③ 기회: Opportunity

        ④ 위협 :Threat

      마. 한국 반도체 산업의 SWOT 분석결과 대응 방안

        ① S-O전략(공격)

        ② W-O전략(확대)

        ③ S-T전략(수비)

        ④ W-T전략(탈출)

  4) 핵심전략기술 분석

    (1) 국내 반도체 기술개발현황

    (2) 정부 R&D투자 전략맵과 투자구조 분석

      가. 분야별 품목선정

      나. 반도체 전략맵 분포의 특성

      다. 경로분석결과

      라. 소재, 부품, 장비별 투자구조분석

      마. 정부 R&D 투자전략별 구조분석

      바. 종합

    (3) 핵심전략기술의 발굴과 투자전략분석

      가. 국가전략기술의 내용

      나. 소부장 반도체 국가핵심전략기술

      다. 시스템 반도체 국가전략기술 분석

  5) 반도체 산업의 혁신을 위한 성찰과 통찰

    (1) 새로운 과학기술혁신 생태계 구축

    (2) 반도체 산업의 패러다임 전환

    (3) 글로벌 패키지 관점의 국가전략기술 플랫폼 구축

3. 반도체 산업의 탄소중립 추진전략과 정책과제

  1) 글로벌 반도체산업 생산 구조 및 전망

    (1) 글로벌 반도체산업 생산 구조와 전망

      가. 반도체 품목 구조

      나. 반도체 주요 생산 국가

      다. 반도체 주요 생산 국가 전망

  2) 국내 반도체 산업의 온실가스 배출 현황 및 감축 기술

    (1) 반도체 산업의 온실가스 배출 현황

      가. 제조업의 온실가스 배출 현황

      나. 제조업 온실가스 배출 항목

      다. 반도체 항목별 배출

  3) 반도체 공정과 배출 구조

    (1) 반도체 공정과 배출 구조

      가. 반도체 주요 공정

      나. 식각 공정

      다. 증착 공정

    (2) 온실가스 배출 저감 기술

      가. 공정가스 대체

      나. 저감 설비(Scrubber)

      다. 에너지 저감 기술

  4) 해외 반도체 산업 온실가스 감축 추진 현황

    (1) 주요국 불소화합물 배출 현황

      가. 반도체

    (2) 주요국 탄소중립 정책에서의 반도체 산업

      가. 주요국 LEDS

    (3) 국제 협력을 통한 자발적 배출 저감 노력

      가. 세계반도체산업협의회(WSC, World Semiconductor Council)

      나. 반도체 불소화합물 감축을 위한 모범 지침

      다. 세계 디스플레이 생산국 협의회(WDICC, World Display Device Industry Cooperation Committee)

      라. 자발적 감축 노력의 한계점

  5) 반도체 탄소중립 추진전략과 정책과제

    (1) 국내 반도체 산업의 탄소중립 추진전략

      가. 국내 반도체ㆍ디스플레이산업의 장기 전망

      나. 국내 반도체 산업의 에너지 및 공정가스 수요

      다. 탄소중립 추진 방향

      라. 탄소중립 목표

      마. 탄소중립 전략

    (2) 탄소중립 달성을 위한 정책과제

      가. 주요 이슈

      나. 정책 추진 진행 방향

  6) 반도체 주요 기업 온실가스 배출 현황

    (1) 한국

    (2) 미국

    (3) 대만

    (4) 일본

    (5) 중국

4. CHIPS 보조금 정책 관련 이슈

      가. 제조업 패권 장악에 관한 중국의 집념이 만들어낸 공급망 위기

      나. 반도체 최대 수입국의 딜레마와 흔들리는 반도체 국가silicon state의 위상

      다. CHIPS 보조금정책의 역설, 미국이 주도하는 국제통상 환경의 변화

      라. 공급망 봉쇄의 청구서, 왜곡된 무역환경이 가져올 의도치 않은 효과들

        ① 반도체시장 재편의 기회를 노린 국제 및 국내 특허침해소송에 관한 대비 필요

        ② 한국 DRAM에 대한 보조금 상계관세(CVDs, countervailing duties)의 대응력 확보 필요

        ③ 반도체 제조 레시피는 인적자원에 내재화, 노동, 지식 집약적 산업의 특징을 반영한 정책 요구

5. 반도체부문 기술경쟁 및 실리콘 방어 지수 관련 이슈

      가. 한반도의 지정학적 위기 시뮬레이션과 첨단 반도체 제조 기술

      나. 대외기술전략 관점의 반도체 기술패권과 실리콘 실드 지수(Silicon Shield Index)

        ① 한국의 새로운 숙제, ‘대외기술전략’이라는 국가 R&D 투자의 새로운 이정표 설정

        ② 실리콘 실드 지수를 통한 모니터링과 첨단과학기술방어지수(High-tech Shield Index, HSI)로의 확장

        ③ 국가는 어떠한 이유로 과학기술에 투자해야 하는가: 정부 연구자금은 한반도  평화 수호의 수단

6. 반도체과학법, 1주년 집행 동향 및 시사점

  1) 개요

    (1) 반도체과학법(Chips & Science Act) 1주기 동향 점검

    (2) 미·중 양국 간 첨단 기술 산업 관련 대립 심화 전망

  2) 반도체과학법 정의 및 목표

    (1) 반도체과학법 목표

    (2) 반도체과학법 전체 예산 항목 구분

    (3) 반도체과학법 관련 주요 조치

  3) 반도체과학법 집행 동향

    (1) 백악관·상무부 보도자료 내 반도체과학법 성과

    (2) 주요 정부 사업·투자 진행 동향

    (3) 주요 민간 사업 진행·투자 집행 동향

    (4) 진행 중인 주요 기업 투자 동향

  4) 현지 반응 및 시사점

    (1) ’24년 반도체과학법에 대한 정계 영향 제한적

    (2) 아시아 대비 비용 격차 완화 필요성 증가

    (3) 제조시설 건설·운영에 필요한 노동력 확충 경쟁 심화

    (4) 신속한 환경 평가 승인 요구 증대

    (5) 반도체 과학 법 목표 달성을 위한 국제협력 강화

Ⅱ. 2024 차세대 반도체 산업동향 및 기술현황

1. 첨단 반도체 기술 동향

  1) 반도체 패러다임의 변화

  2) 반도체 시장 동향

    (1) 글로벌 반도체 시장

    (2) 국내 반도체 산업 현황

  3) 반도체 정책 동향

  4) 반도체 기술 동향

    (1) 인공지능 반도체 기술동향

    (2) 모빌리티 반도체 기술 동향

    (3) 전략반도체 기술 동향

    (4) 모바일 스마트홈(가전) 반도체 기술 동향

  5) 시사점

2. 차량용 반도체 산업동향

  1) 개요

  2) 차량용 시스템 반도체 근황

    (1) 중요도 혼재(Mixed-Criticality) 반도체 아키텍쳐

    (2) 자율주행용 AI 반도체의 발전

  3) 차세대 차량용 시스템 반도체 전망

    (1) Zonal 컨트롤러

    (2) 중앙 High Performance Computer(HPC)

  4) 결론

3. 우주항공용 반도체 산업 분석 및 R&D 전략

  1) 개요

  2) 산업 분석

  3) 시장 분석

  4) 기술 동향

  5) R&D 전략

  6) 결론 및 시사점

4. 화합물 전력반도체

  1) 개요

  2) 글로벌 기술/산업/정책 동향

    (1) 기술동향

    (2) 산업동향

    (3) 정책 동향

  3) 경쟁력 분석

  4) 정책 제언

5. 반도체 소부장 기술내재화 현황 분석

  1) 반도체산업 동향

  2) 반도체 소부장 분야 정부 연구개발 투자현황

    (1) 일본의 수출규제와 대외 여건 악화

    (2) 반도체 분야 정부 R&D 투자의 변화 흐름

    (3) 반도체 요소기술별 정부 R&D 투자의 변화 흐름

    (4) 산업통상자원부의 반도체 분야 R&D 투자 현황

    (5) 산업통상자원부 반도체 장비 분야 R&D 투자 현황

    (6) 산업통상자원부 반도체 소재 분야 R&D 투자 현황

    (7) 산업통상자원부 반도체 부품 분야 R&D 투자 현황

  3) 반도체 공정장비 경쟁력 및 기술 내재화 수준

    (1) 반도체 공정장비 분야 국가 경쟁력 및 주요 공정별 기술 수준

    (2) 반도체 공정 장비 분야 공급망 분석

    (3) 반도체 공정장비 공급망 병목 지점

  4) 결론

    (1) 2019년 이후 반도체 분야 정부 R&D 투자 규모는 확대 중

    (2) 국책 R&D를 통해 도출되는 반도체 분야 우수 성과는 증가 중

    (3) 글로벌 주요 반도체 장비사들은 국내 R&D 투자를 확대 중

    (4) 반도체 장비 시장에 내재한 지정학적 리스크가 증가하는 추세

    (5) 반도체 공정장비 분야 경쟁력 제고 필요

    (6) 소·부·장 대규모 국책사업 4년차 경과, 아직은 시간과 지원이 더 필요

    (7) 소·부·장 경쟁력 제고를 위한 지속적인 정부 R&D 투자 필요

      가. 수요기업 참여하여 Top-Down 반도체 소·부·장 핵심품목에 대한 국산화 추진 및 세액공제 지원

      나. 공정장비 경쟁력을 좌우하는 핵심소재 부품기술의 안정적 자립화 지원

      다. 단순 해외 장비의 국산 대체를 넘어 글로벌 시장을 겨냥한 소부장 개발을 위한 기업 R&D 역량 제고

Ⅲ. 2024 시스템 반도체 산업동향 및 기술현황

1. 시스템 반도체 기술동향

  1) 개요

    (1) 작성 배경

    (2) 기술의 정의 및 범위

  2) 산업 및 기술동향

    (1) 팹리스

    (2) 파운드리

    (3) 디자인하우스

    (4) IP 및 설계도구 공급기업

    (5) 종합반도체회사(IDM)

  3) 정책동향

    (1) 주요국 정책 동향

    (2) 국내 정책동향

  4) 정부 R&D 투자동향

    (1) 과제 단위 투자동향

    (2) 주요 사업 분석

  5) 결론 및 시사점

    (1) 결론

    (2) 제언

2. 시스템반도체 산업의 글로벌 시장현황 분석

  1) 개요

    (1) 반도체 산업의 전략 가치: 최근 주요국 정책 동향

      가. 2017년 이후 미국 반도체 산업 정책의 배경

        ① 미ㆍ중 기술패권 경쟁 승리의 열쇠(Key)

        ② 미 ‘반도체와 과학법(Chips & Science Act of 2022)’ 이후 경과

        ③ ‘제2의 반도체지원법’ 등장 가능성

      나. EU, 일본, 대만 정부와 기업 동향

        ① 유럽연합(EU) 동향

        ② 대만 동향

        ③ 일본 동향

      다. 국내 정책 동향

      라. 비메모리 반도체 시장 정보 생산의 필요성

        ① 시스템반도체 산업의 이해도 제고

        ② 정책의 전략적 방향성 및 대안의 정교화

    (2) 연구의 목적 및 구성

    (3) 연구 추진 방법

  2) 시스템반도체 산업의 발전 경로

    (1) 시스템반도체 산업의 발전 경로

      가. 베이 에어리어(Bay Area): 반도체 산업의 요람

        ① 1900년대 전후 SF Bay Area의 지리ㆍ산업ㆍ문화적 배경

        ② 금융(자본)시장 플레이어: 기업금융 및 벤처캐피털

      나. 실리콘 밸리의 ‘계보(Geneology)’

        ① 8인의 배반자(The Traitorous Eight)

        ② 텍사스 인스트루먼츠(Texas Instruments)

        ③ TSMC, 그리고 엔비디아

    (2) 수요산업의 발전

      가. 군사 및 우주항공, 그리고 1st 디지털 웨이브

        ① 제1ㆍ2차 세계대전과 집적회로(IC) 산업

        ② 트랜지스터 라디오, IC 계산기, 그리고 텔레비전(TV)

      나. 2nd 디지털 웨이브: 개인용 컴퓨터와 휴대전화

        ① 애플(Apple)과 에이콘(Acorn)

        ② 퀄컴 CDMA 표준 확립과 ‘Holy Wars of Wireless’

      다. 모바일 혁명(Mobile Revolution)

        ① 아이폰(iPhone)과 스티븐 폴 잡스(Steven Paul Jobs)

        ② 예상치 못한 스마트폰의 급격한 보급 확산

        ③ 빅테크 플랫폼의 부상, 블록체인과 인공지능

  3) 시스템반도체 산업의 최근 글로벌 동향

    (1) 세계 비메모리 반도체 시장 개요(Snapshot)

    (2) 비메모리 반도체 시장 구성(Decomposition)

      가. 주요 소자 분류 및 국가별

      나. 수요산업별

        ① 수요산업별 비메모리 시장 규모와 주요 기업 분포

        ② 수요산업 및 주요 소자별 시장 규모

    (3) 결론 및 시사점

  4) 비메모리 반도체 산업 발전의 필요조건

    (1) 필요조건 ➀: 시스템반도체 산업의 발전 경로로부터

      가. 과학적 원리와 발견의 상업화

      나. 혁신 제품 및 서비스 구현 요소로서의 반도체

    (2) 필요조건 ➁: 비메모리 시장 분석으로부터

      가. 다양성 기반 민간 주도 기반 고도화

      나. 판로 확보의 중요성

    (3) 필요조건 ➂: 국내 반도체 기업 전문가 인터뷰

      가. 전문가 자문회의 개요

      나. 기업인이 바라본 비메모리 산업 발전의 과제

  5) 결론 및 시사점

    (1) 시스템반도체 정책의 전략적 방향성 및 대안

      가. 전략적 방향성

        ① 우리 비메모리 산업 역량의 종합적ㆍ다각적 역량 진단 선결

        ② 다종(多種) 소자 및 기술 포괄 포트폴리오 접근

        ③ 시장 정보 획득 및 전략 수립 프로세스 간 상호 적시 환류(Feedback)

      나. 정책 제안

        ① 민간 주도 「국가 반도체 전략」 연례 작성의 법제화

        ② 반도체 및 수요산업 정밀 조사ㆍ연구 및 인텔리전스 생산

        ③ 정책 관점 변화: 투입 주도 → 민간 주도 기반 고도화

3. 시스템반도체 2023년 연구개발 분야 및 주요 성과

  1) 2023년 연구개발 분야 및 주요 성과

    (1) 주요 연구개발 분야

    (2) 사업화 성과

  2) 2024년 연구개발 추진 계획

    (1) 산업 현안 및 주요 동향

  3) 2024년 연구개발 추진 계획

  4) 중점 추진 연구개발 분야

    (1) 온-디바이스 AI반도체 기반 산업 현장 지능화 실증사업 추진

    (2) 시스템반도체 검증지원센터 구축

4. 전력반도체

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

  2) 환경 분석

    (1) 시장현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련 시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외 기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술경쟁력 및 기술수명측정

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

      나. 요소기술 후보군 도출

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① Power device 전력 효율성 향상 기술

        ② 전력반도체 열 손실 방지 모듈 설계 기술

        ③ 전력 소자 모듈 수직 전도성 향상 기술

        ④ Gate drive IC 제조 기술

        ⑤ 전력반도체 소자 모델링·열분석 기술

        ⑥ Power device 신뢰성 향상 기술

    (2) 기술 로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

5. 아날로그·디지털 제어 반도체

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

  2) 환경 분석

    (1) 시장 현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련 시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외 기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술경쟁력 및 기술수명측정

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

      나. 요소기술 후보군 도출

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① 3상 BLDC 모터구동 IC 설계 기술

        ② 제어용 MCU 시스템반도체 제조 기술

        ③ DSP 시스템반도체 제조 기술

        ④ 레귤레이터 시스템반도체 제조 기술

        ⑤ DAC 시스템반도체 설계 기술

        ⑥ ADC 시스템반도체 설계 기술

        ⑦ 터치센서 시스템반도체 제조 기술

        ⑧ 복합 센서 ROIC 제조 기술

    (2) 기술 로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

6. 시스템반도체 설계 IP

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

  2) 환경 분석

    (1) 시장현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련 시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외 기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술경쟁력 및 기술수명측정

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발 동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① 고효율 프로세서 코어 설계 기술

        ② 반도체 설계 자동화 기술

        ③ 네트워크 반도체 설계 기술

        ④ 소프트웨어-SoC 융합기술

        ⑤ 차세대 고속 인터페이스 회로 기술

        ⑥ 반도체 신뢰성·기능안전 기술

    (2) 기술 로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

7. 보안용 반도체 솔루션

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

  2) 환경 분석

    (1) 시장현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외 기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술경쟁력 및 기술수명측정

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① 사용자 정보 식별·암호화 처리 IC 제조 기술

        ② 생체인식 기반 사용자 인증 SoC 제조 기술

        ③ 부정 데이터 감지 반도체 IP 설계 기술

        ④ 암호화 정보 해독(EIR) 기술

    (2) 기술 로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

8. 차량용 반도체

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

        ① 섀시제어 차량용 반도체

        ② 자율주행 차량용 반도체

  2) 환경 분석

    (1) 시장 현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련 시장규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술주기 분석

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① 고신뢰성 차량용 센서 기술

        ② 배터리제어시스템(BMS) 회로 설계 기술

        ③ 제어 시스템·모듈 설계 기술

        ④ 차량 동력학적 인지·판단·제어 기술

        ⑤ 객체 검출·인지 및 거리 추정 기술

        ⑥ 고신뢰·기능안전 설계 기술

    (2) 기술 로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

9. 바이오·헬스케어용 반도체

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

  2) 환경 분석

    (1) 시장 현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련 시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외 기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술주기 분석

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향 분석

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① 바이오 소재 기반 브레인 온 칩 제조 기술

        ② 의료기기용 다중 센서 반도체 제조 기술

        ③ 바이오 통신 칩 설계 기술

        ④ 바이오 신호 처리 칩 설계 기술

        ⑤ 의료기기용 반도체 설계 기술

    (2) 기술 로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

인공지능(AI)반도체 및 시스템반도체 기술개발 동향 및 시장전망 (Ⅱ)

제조사: 산업동향연구소

규격: 588쪽 (A4)

ISBN: 9791191512489

발간일: 2024-06-10

Ⅰ. 2024 인공지능(AI) 반도체 산업동향 및 기술현황

1. 인공지능(AI) 반도체

  1) 개요

  2) 기술동향

  3) 산업동향

    (1) 해외 산업동향

    (2) 국내 산업동향

  4) 정책동향

    (1) 해외 정책동향

    (2) 국내 정책동향

  5) R&D 투자 동향

    (1) 정부R&D 과제 수행 현황

    (2) 정부R&D 사업 투자 동향

  6) 결론 및 시사점

    (1) 요약 및 결론

    (2) 시사점

2. 인공지능(AI) 반도체 시장현황 및 전망

  1) 인공지능(AI) 개요

    (1) 인공지능(AI)의 부상

  2) 인공지능(AI) 반도체 시장현황 및 전망

    (1) 시장규모

    (2) 경쟁구도

    (3) 주요 사업자

      가. 반도체기업

      나. Big Tech

      다. 스타트업

      라. 향후 전망

  3) 주요국의 육성정책

  4) 한국의 인공지능(AI) 반도체 산업현황

    (1) 인공지능(AI) 반도체 기업현황 및 경쟁력

    (2) 정부의 육성정책

  5) 결론 및 시사점

3. 인공지능(AI) 반도체 기술동향

  1) 개요

  2) 인공지능(AI) 반도체 시장 동향분석

  3) 인공지능(AI) 반도체 기술동향 분석

    (1) 엣지 컴퓨팅을 위한 인공지능 반도체 기술

      가. 템플릿 기반 마이크로아키텍처 구조

      나. 초경량 인공지능 모델 지원 반도체 구조

      다. 온-디바이스 학습을 위한 하드웨어 구조

    (2) 데이터센터를 위한 인공지능 반도체 기술

      가. ASIC 기반 Pod-level 데이터 병렬화 기술

      나. 초거대 모델을 위한 인공지능 반도체

      다. 데이터센터 인공지능 연산 가속을 위한 차세대 인터커넥트 기술

    (3) 인공지능 반도체 관련 기업 동향

  4) 결론 및 시사점

4. 고성능 인공지능(AI) 반도체의 기술적 과제

  1) 개요

  2) 하드웨어에 대한 기술적 과제

    (1) 높은 메모리 대역폭

    (2) 높은 연산 능력 

    (3) 다양한 숫자 형식 지원

    (4) 다양한 모델 지원 가능한 유연성

    (5) 이종 AI 반도체를 포함한 시스템

    (6) 선제적 하드웨어 사양 결정

  3) 소프트웨어에 대한 기술적 과제

    (1) CUDA 수준의 사용성

    (2) AI 반도체에 최적화된 컴파일러 

    (3) 데이터센터 스케일로 확장 가능한 소프트웨어 계층 지원

  4) 중장기적 기술 과제

    (1) 컨피덴셜 컴퓨팅

    (2) 칩렛(Chiplet) 기술과 칩간 연결(Chip-to-Chip Interconnect)

    (3) 프로세싱 인 메모리 

  5) 결론 및 시사점

5. 생성형 AI 생태계 기업전략과 반도체 역할

  1) 개요

  2) 생성형 AI 생태계 구조와 전개 방향

    (1) 생성형 AI 생태계 구조

    (2) 생성형 Al Tech Stack별 전개 방향

      가.  Layer 1 - 컴퓨팅 인프라 

      나. Layer 2 - 파운데이션 모델

      다.  Layer 3 – 애플리케이션

  3) 생성형 AI 기업의 비즈 모형과 반도체 역할

    (1) 생성형 AI 생태계 기업의 방향성

    (2) 구글

    (3) 아마존

    (4) 마이크로소프트

    (5) 엔비디아

  4) 결론 및 시사점

6. 인공지능(AI) 반도체 표준 동향과 전망

  1) 개요

  2) 인공지능(AI) 반도체 정책 및 산업동향

    (1) 인공지능 반도체 정책동향

    (2) 인공지능(AI) 반도체 산업동향

  3) 인공지능 반도체 기술현황

  4) 인공지능(AI) 반도체 표준화 현황

    (1) 국내 표준화 현황

      가. TTA 지능형 반도체 프로젝트 그룹(PG417)

    (2) 국제 표준화 현황

      가. IEC TC 47(Semiconductor devices)

      나.  IEC TC 113(Nanotechnology for electrotechnical products and systems) 

      다. ISO TC22 SC32 WG8(Electrical and electronic components and general system aspects)

      라. JEDEC JC-42(Solid State Memories)

  5) 결론 및 시사점

7. 프로세서 종류별 인공지능 반도체(AI Chip) 기술 동향 분석

  1) 개요

  2) 프로세서 종류에 따른 인공지능 반도체 개발 동향

    (1) 중앙 처리 장치(CPU, Central Processing Unit)

      가. Intel

      나. AMD

    (2) 그래픽 처리 장치(GPU, Graphics Processing Unit)

      가. NVIDIA

      나. AMD

    (3) FPGA(Field Programmable Gate Array)

      가. AMD-Xilinx

      나. Sambanova

    (4) 특정 용도용 집적 회로(ASIC, Application-Specific Integrated Circuit)

      가. Google

      나. Intel-Habana Labs

      다. IBM

      라. Graphcore

  3) 결론 및 시사점

8. 인공지능(AI) 반도체 설계에 필요한 초고속 인터페이스 IP 기술동향

  1) 개요

  2) 고속 인터페이스 시장동향

  3) 고속 인터페이스 기술동향

    (1) 기술 분야별 고속 인터페이스 분류

      가. AI, HPC, 클라우드 컴퓨팅–PCIe, CXL, Ethernet

      나. DRAM 메모리 인터페이스–DDR, LPDDR, GDDR, HBM

      다. 모바일 인터페이스–MIPI

      라. 칩간 통신 인터페이스–UCIe

    (2) 고속 인터페이스 회로 기술의 특성

      가. 고속 인터페이스 회로의 구성

        ① 고속 SerDes

        ② 고속 Digital I/O(Logic PHY, Link Layer)

      나. Multi-level signaling

    (3) 고속 인터페이스 기술동향

      가. 국내외 고속 인터페이스 개발 기업

      나. 국내외 고속 인터페이스 활용 기술 개발 사례

  4) 결론 및 시사점

Ⅱ. 2024 반도체장비 관련 기술동향 분석

1. 반도체장비

  1) 개요

    (1) 개념

      가. 정의

      나. 필요성/시급성

    (2) 구축 범위

      가. 산업특징 및 구조

      나. 대표적 분류 기준

      다. 기술로드맵 전략분야 특정

  2) 환경 분석

    (1) 정책동향

      가. 주요국 정책동향

        ① 미국

        ② EU

        ③ 일본

        ④ 중국

        ⑤ 대만

      나. 국내 정책동향

    (2) 산업 여건 및 시장 현황

      가. 국내 산업 여건

      나. 시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

      다. 주요 업체 동향

        ① 해외 업체

        ② 국내 업체

    (3) 기술 및 표준화(규제) 동향

      가. 기술개발 동향

      나. 표준화(규제) 동향

    (4) 환경분석 종합

  3) 품목 로드맵

    (1) 품목 후보군 도출 및 선정

      가. 품목 후보군 도출

      나. 전략품목 선정

      다. 전략품목 정의서(안)

        ① 반도체 첨단 패키징 장비

        ② 반도체 식각 및 증착장비

        ③ 반도체 이온 주입 장비

        ④ 배출제어 및 환경측정 장비

    (2) 전략품목 로드맵 구축

2. 반도체 첨단 패키징 장비

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

  2) 환경 분석

    (1) 시장 현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련 시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외 기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술주기 분석

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향 분석

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

      나. 요소기술 후보군 도출

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① TSV 인터포저 활용 3차원 적층 기술

        ② 고정밀 다층 접합 기술

        ③ 고집적 재배선 기술

    (2) 기술로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

3. 반도체 식각 및 증착 장비

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

  2) 환경 분석

    (1) 시장 현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련 시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외 기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술주기 분석

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향 분석

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

      나. 요소기술 후보군 도출

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① 원자층박막 증착 기술

        ② 에피택시 성장 기술

        ③ 초박막 식각기술

        ④ 초미세 나노 공정용 장비 제조 기술

    (2) 기술로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

4. 반도체 이온 주입 장비

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

  2) 환경 분석

    (1) 시장 현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련 시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외 기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술주기 분석

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향 분석

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

      나. 요소기술 후보군 도출

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① 반도체 이온 주입 장비용 이온소스 부품제조 기술

        ② 반도체 이온 주입 장비용 ESC 부품제조 기술

        ③ 반도체 이온 주입 장비용 이온 질량 필터 기술

    (2) 기술로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

5. 배출제어 및 환경측정 장비

  1) 개요

    (1) 정의 및 필요성

      가. 정의

      나. 기술개발 필요성

    (2) 범위 및 분류

      가. 가치사슬

      나. 용도별 분류

  2) 환경 분석

    (1) 시장 현황 및 전망

      가. 개요

      나. 관련 시장 규모 및 전망

        ① 세계 시장

        ② 국내 시장

    (2) 기술개발 동향

      가. 개요

      나. 주요 기술개발 동향

        ① 해외 기업

        ② 국내 기업

        ③ 국내 연구개발 기관

  3) 특허 분석

    (1) 특허동향 분석

      가. 특허증가율 분석

      나. 기술주기 분석

      다. 특허영향력 분석

    (2) 주요 기술 키워드 분석

      가. 기술개발동향 변화분석

      나. 기술현황 분석

      다. 기술집중력 분석

    (3) 주요 출원인 분석

      가. 주요 출원인 동향 분석

      나. 주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

    (4) 분석 종합

      가. 분석결과 요약

      나. 요소기술 후보군 도출

  4) 기술개발 로드맵

    (1) 요소기술 도출 및 핵심기술 선정

      가. 요소기술 도출

      나. 핵심기술 선정

      다. 핵심기술 정의서(안)

        ① NOx 제거 기술

        ② AI 기반 스크러버 친환경 운용 기술

        ③ 온실가스 배출 정량 통합 모니터링 분석 기술

        ④ 다종 공정·부생가스 모니터링 기술

    (2) 기술로드맵 구축

      가. 기술개발 목표

      나. 로드맵 기획

Ⅲ. 국내 반도체 관련 정부정책 및 핵심전략

1. 반도체 분야 정부연구개발투자의 효과성 분석과 개선방안

  1) 연구배경과 목적

  2) 국가별 정책동향 분석

  3) 반도체 분야 정부연구개발 투자현황 및 주요특징

  4) 반도체 분야 정부연구개발투자의 효과성 분석

    (1) 분석모형

    (2) 분석방법

    (3) 분석자료

    (4) 분석결과

      가. 투입부가성

      나. 산출부가성

      다. 행동부가성

  5) 반도체 분야 정부연구개발투자의 개선방안

Ⅳ. 주요 국가별 반도체 산업동향 및 시장현황

1. 미국

  1) 미국 국가반도체기술센터(NSTC)의 비전과 전략

    (1) 개요

    (2) NSTC 목표 및 타 프로그램과의 연관성

      가. NSTC의 임무와 목표

      나. 기타 프로그램과의 관계

    (3) NSTC 프로그램과 정책

      가. 프로그램

      나. 정책

    (4) 결론 및 시사점

  2) 美 칩스 포 아메리카, 국가반도체기술센터(NSTC)의 비전과 전략

    (1) 국가반도체기술센터의 비전과 전략

2. 중국

  1) 미중 반도체 전쟁에 따른 산업재편 및 영향

    (1) 미국의 중국 반도체산업 규제

    (2) 미국의 제재에 대한 중국의 대응

    (3) 미국의 반도체산업 재편 방향

    (4) 한국 반도체산업 영향

      가. 단기

      나. 중장기

    (5) 결론 및 시사점

3. 영국

  1) 영국의 반도체 전략

    (1) 영국의 반도체 전략

      가. 배경

      나. 영국의 3대 전략목표

        ① 영국 반도체 분야 성장을 위한 계획

        ② 공급망 회복탄력성을 위한 계획

        ③ 국가안보를 위한 계획

      다. 결론 및 향후 추진계획

4. 독일

  1) 시스템 반도체 산업 현황과 시장 진출방안

    (1) 개요

    (2) 조사목적 및 기대효과

  2) 독일 반도체 산업 육성 정책

    (1) 정책 추진 배경

    (2) 독일 정부 및 EU의 반도체 산업 지원정책

      가. 독일 정부, 반도체 생산에 박차

      나. EU 차원의 IPCEI 이니셔티브 활용

    (3) EU 반도체법(The European Chips Act)

  3) 독일 시스템 반도체 시장동향 및 전망

    (1) 독일 시스템 반도체 시장동향

      가. 최근 반도체 시장 현황 및 전망

      나. 독일의 주요 R&D 동향

    (2) 주요 전방산업 수요 성장동향 및 전망

    (3) 시장 주요 기업과 클러스터의 기술개발 이슈 및 투자 동향

      가. 인피니언

      나. Bosch (Robert Bosch GmbH)

      다. X-Fab

      라. 유망 클러스터(Cluster) 및 협업 플랫폼

      마. 주요 글로벌 기업의 독일 진출 동향

  4) 독일 시스템 반도체 시장 진출 방안

    (1) 글로벌 반도체 기업의 현지 프로젝트를 활용한 협력기회 발굴

    (2) 현지 거점 구축

    (3) 세부 시장별 맞춤형 진출전략 수립

      가. 전방산업(미래차, ICT, 전력 및 에너지 등) 분야별 시스템 반도체 시장

      나. 반도체 관련 소재·부품 시장

    (4) KOTRA 사업을 활용한 진출방안 모색

  5) 독일 반도체 분야별 기업 리스트

    (1) 차량용 반도체

      가. Infineon Technologies AG

      나. Robert Bosch GmbH

      다. PREMA Semiconductor GmbH

      라. Elmos Semiconductor SE

      마. X-FAB Semiconductor Foundries GmbH

    (2) 방송 및 통신 반도체

      가. Siltronic AG

    (3) 전력 및 에너지 반도체

      가. Semikron Danfoss

      나. Infineon Technologies AG Warstein(인피니언 자회사)

      다. 3-5 Power Electronics GmbH

    (4) 소재 및 부품

      가. Advanced Mask Technology Center GmbH & Co. KG

      나. Space IC GmbH

5. 일본

  1) 일본 반도체 산업 현황

  2) 생성형 AI 발전과 반도체 사이클 전망

  3) 미국 대중 반도체 규제의 공급망 영향과 일본 기업의 대응책