IT 산업에서의 So C 의 역할과 우리나 라의

IT 산업에서의 So. C 의 역할과 우리나 라의 So. C 미래 전략(연구개발과 인력양성)

목 차 1. %(IT/So. C) : IT의 역할과 비중 2. What / Why of So. C 3. %(So. C/IT) : IT에서의 So. C의 비중 4. Name of So. C game(R&D, Education), 집중(focus)과 연결(connect) 5. 새로운 paradigm ; Linkage 6. So. C에 대한 신화와 필요한 우리의 결심들

1. %(IT/So. C): IT의 역할과 비중 1) 정보(Information)/지식(Knowledge)의 가치, 역할 : Last frontier after mass, wave and energy ! IT(information) 반도체 software Wireless & Wired comm. link Wave Current duality Mass E = MC 2 Energy

2) IT 산업의 수명 : n n n Information 산업 : mass 산업, energy 산업 and then? Mass 중심 산업 : 무겁고 큰것의 가치 Energy 중심 산업 : 움직이게 하는 힘(동력)의 가치 (예 : 교통, 작업 기구) E = MC 2 : world of physics Physics 수렵시대 농경화 Informatics 산업화 정보화

3) Electricity(전기=전류+전파) as Major information vehicle : Cell phone Solid Free Space relay VLSI Vac. Tube

4) IT의 3(+1)대 공신 : (전기+반도체 +software)+wireless 통신기술 정보의 저장과 처리 반도체 software 전류 (current) 정보의 전달 + Wireless/ Wired 통신기술 전파 (wave)

5) IT = (반도체 + software + 통신) ? IT = (電子공학 + 電산학 ) ? Not Necessarily

6) IT: 정보의 {표현, 변형, 저장, 전송}을 위한 methodology; n Medium(반도체, fiber, free space, molecule), mechanism(motor, 트랜지스터, …)과 information carrier(전자, photon, E/M wave, …)은 다양하며 변한다. 예) VLSI photonics MEMS Bio carrier electron photon micro-muscle radical mechanism transistor lens E/M-force atomic force medium semiconductor fiber/free space semi-substrate Molecule

7) IT 기술분야 overview n 정보의 생성/도출 l l n HW : 각종 sensor(압력, 가스, 속도) System : 디지털/TV 카메라, 기상 satellite, 전자칠판, 계측장비 정보의 변환 l l HW : 각종 transducer, A/D-D/A 변환기, rf 변환기, serdes, codec SW : compiler, assembler, 자연어 번역

n 정보의 처리 l l l HW : software platform(microprocessor, microcontroller, DSP), FPGA, ASIC, PC, Computing Server SW : cryptography, authentication, 영상/음성 변복조 및 압축 CDMA, 채널 코딩 및 변복조, 에러 코딩 및 복 원, motion estimation, e-commerce, RTOS, 음성/영상 인식, EDA tools, 3 -D graphics, animation, spreadsheet System : PC, NMR, 초음파진단기, PDA, GPS, cellular phone, EWS

n 정보의 저장 l HW : HDD, CD-ROM, MOD, DVD, SDRAM, FRAM, MRAM, Flash, tape l SW : 데이터웨어 하우징, DBMS l System : RAID, Smart card

n 정보의 전달 l l l n HW : fiber optics, switch, laser diode, antenna, Ir. DA SW : TCP/IP, MPLS, ATM/ethernet protocol, MAC protocol, IPv 6, TP monitor System : router, repeater, NIC, home. PNA, bluetooth 정보의 소비 l l HW : 브라운관, LCD, PDP, EL display, speaker, printer head System : micro-robot, TV, laser/ink-jet printer, motor, CNC machine

8) IT vs. 타기술/응용분야 응용 기술분야 의 료 의 약 IT BT 교 통 우주 항공 (warfare) 국방 NT 통 신 문화/ 환 오락 식료 경 (ET) (CT) 제조기술 에너지기술

9) 세계의 IT 산업/기술현황 n 미국 l 최대 IT 생산국이자 소비국 l IBM, Intel, Lucent, HP, Motorola, TI, SUN, Cisco, SGI, Broadcom 등 반도체, hardware 및 system 업체, Microsoft, Oracle 등 software 업체, Yahoo, Netscape 등 internet 업체 등 세계 굴지의 업체 포진 l Stanford, MIT, Berkeley 등 일류대학에 전세계의 인재들 모여들어 활동

l 기술발전 Roadmap, 각종 Standard, Consortium 구성에 정부와 민간의 주도적 역할 l 활발한 기업간 M&A로 빠른 발전/변화 l Software와 System 산업 위주이며, 각종 standard 주도 와 royalty에 의한 수입 비중이 큼 l BT와 NT 등에도 압도적인 우위를 점령할 것으로 예상됨

l 인터넷, software, 시스템 설계 등 통신 및 컴퓨팅 분야 의 첨단 IT 기술의 선점을 통하여 1970년대부터 본격 시 작된 가전분야의 제조업 중심의 일본의 추격을 1990년 경에 성공적으로 따돌리게 됨 l 우주개발 단독선두, MD 등 군수산업이 IT 기술의 booster 역할 겸 국가의 수입원이 됨 l 인도, 대만, 중국, 베트남 등의 우수 인력의 지속적 공급

n 일본 l l 기술개량, 기술품질유지, 제조기술에 뛰어난 역량이 있 는 나라 자동차, 중장비와 전자산업으로 일어섰으나, 반도체 산 업 중 메모리에서 한국에 10년전에 추월당했고, PC의 자국 표준 고집으로 자충수에 빠지게 됨

l 대기업 중심의 기계적인 문화(합의 시너지는 있으나, 곱 의 시너지는 없는 문화)로 인해 성능과 안정성보다 창의 성과 inter-operability가 요구되는 소프트웨어나 시스템 설계 분야에서 뒤쳐짐. 안정된 부품 업체는 있으나, 창 의적 벤처기업은 적다. l 미국에 비해 기반기술이 뒤쳐짐을 각성하고 약 10여년 전부터 새 기술 분야의 기초연구에 적극투자 하기 시작

n 독일 l Infineon, Mercedes, BMW, Bosch, AEG, Siemens 등 굴 지의 기업과 Fraunhofer, Max Planck 연구소 등 건재 l 벤처기업 활동 최근 왕성 l 의용, 자동차, 정밀, 공작기 관련 전자기술에서 선도적 위치

n 영국 l l ARM사의 microprocessor core 사업은 탁월한 성공 모델 l n 정부주도의 강력한 IT 기술 드라이브 software, marketing, 보험, financing 분야의 선도 벨기에 l 1984년 설립된 IMEC의 눈부신 역할 : 현재 연 100 M 유 로의 수탁연구, 수많은 우수한 연구, 창업산파역

n 이스라엘 l 엔지니어링은 Technion(이스라엘 고급 기술인력의 70% 공급), 순수과학은 Weizmann Institute로 대별된다. l 미국 Nasdaq 상장기업이 77개(미국에서 창업 상장한 것 포함시 120여개)로 2위의 캐나다(126개)에 이어 3위 l 전세계의 유수기업(Intel, IBM, Motorola 등)의 연구소가 모두 Technion 공대가 있는 갈멜산 자락에 입주. (특히, Intel의 경우 processor의 핵심구조와 software 설계는 이스라엘에서 함. )

l 기술자 수가 인구 10, 000명당 135명으로 2위의 미국 (85명)보다 크게 앞섬 l 소프트웨어, 방위산업, 무선통신, 인식 및 추적기술이 선도적 l BT에 과감한 투자 이미 시작(Weizmann이 매우 강한 분야, 이스라엘 과학자의 35%가 BT 종사, 총 연구비 의 40%가 BT에 쓰임)

n 대만 l 1973년 도 에 설립된 ITRI(Industrial Technology Research Institute : 공업기술연구원)이 국가산업을 일 으키는데 결정적 역할 l ERSO(Electronics Research & Service Organization)은 그중의 전자파트로서 UMC, TSMC와 같은 큰 기업의 모 체가 되었음

l 신죽에 위치한 HSIP(Hsinchu Science-based Industrial Park) 이 1980년에 만들어져 대만 3大 명문이며 이공계 위주 대학 인 단지내의 청화대, 교통대의 인력을 기반으로 반도체·전자 산업 중심으로 급속 성장. 우리나라의 구미공단과 대덕과학 단지보다 후발이나, 두가지의 중간개념으로 시작한 것이 성 공요인. 대 만 ITRI • • 1973년 설립 기업관련 연구위주 의도적인 기업 spin-off 정책 고위경영 경험있는 과학기술자들 HSIP 한 국 기업과 연구소, 대학의 공존 ·협력 KIST • • 1965년 설립 순수연구 + 약간의 용역 연구 수준 전문연구소와 경쟁입장 산연협동·경영경험 부족 대덕과학단지 고립된 과학기술연구, 단지내 교류 부족 구미 공단 수출위주의 조립 공업

n 스웨덴 l 스톡홀름에서 20분 거리에 Wireless Valley의 KISTA Science Park : 700여개 정보통신 업체(Ericsson, IBM, 인텔, 선, 컴팩, HP, Nortel 등)의 140여 국적의 3만명 고급기술 인력 고용 l Wireless Valley는 Silicon Valley에 이어 제 2위 수준의 전세계 신경계와 정보통신 중심지 : 이동통신을 비롯, 통신분야에서 세계 최고의 경쟁력(핵심기술 : 비동기 식 W-CDMA, Bluetooth, Optical Switching, DNA computing 등)

l l Ericsson : 이동통신 세계 시장 점유율 40%로 1위 Sweden은 미국 다음으로 높은 GDP 대비 연구투자 비 율(GDP의 3. 8%) 국내 총생산대비 정보통신·이동통신 투자비율 : 스웨덴 1위(7. 72%), 미국 2위(7. 29%), 영국 3위, 핀랜드 4위 KISTA 파크의 중심에 RIT(왕립공과대학)의 IT campus 와 스톡홀름 공대가 강의실이 있다. 산·학·연 복합교 육

2. What/Why of So. C n So. C ; 정보를 표현(입력), 저장, 변환하고 전송 전 후 처리를 구현해 주는 methodology/mechanism n System을 빨아들이는 black hole

n Why So. C(merit) ; l 더 많은 기능과 성능을 한 칩 안에 구현하는 것을 집 적(integration)이라 한다. 그러면 집적도의 증가가 주 는 장점은 무엇인가? n 면적, 무게가 준다(경·박·단·소) n 동작속도가 빨라진다. 손목 TV, IMT 2000 단말기 n 가격이 싸진다. n 신뢰성이 높아진다. 즉, 부품간의 연결이 외부와 차단된 칩 안에서 이루어지므로 불량(제조시, 사용중)이 적다.

l l (반도체 기술의 발전 : 무어의 법칙) 지난 30여년간 집 적도 즉, 제조기술은 꾸준히 향상되었다. (시장요구의 다변화와 제품 cycle의 단축) 그러나, 설 계 생산성이 그에 따라가지 못하게 되어, 시장이 요구 하는 기능의 제품을 시장이 원하는 TTM(Time-to. Market) 이내의 시간에 만들지 못하게 되었다.

l So. C는 서로 다른 설계자에 의해 설계되고 검증된 여러 기능 블록(IP : Intellectual Property)을 재사용함으로써 (design reuse) 설계 생산성을 높혀주는 새로운 패러다 임의 설계 및 구현방식이다. 개발시간 (TTM) 9 month(TTM critical) IP reuse So. C 칩의 복잡도

1) So. C Comprises(Structure) ; n 디지털 처리 : -processor, -controller, digital logic, field-programmable logic n 저장 : memory(ROM, SRAM, DRAM, flash) n 형태변환 : A/D, D/A n 입출력 : driver/buffer, I/F controller n 전원 : power control/supply n 아날로그 처리 : analog 회로 n 무선 : rf transceiver n MEMS : sensor/actuator n Platform : bus controller

2) So. C performs(sub-fuction) ; Signal processing / computing / conversion / storage / en-decoding / cryptography / communication / house-keeping / using RTOS, firmware, software, hardwired logic, mixed-signal circuit, rf circuit and MEMS/Sensor

3) So. C comes from(needed expertise) ; Architecture/algorithm 설계 시스템설계 HW/SW 동시설계(simulation, 검증) 디지털 엔지니어, 소프트웨어 엔지니어 Logic 설계/analog block 설계 SW 프로그래밍(응용, OS, firmware), -programming 기능 Speed Cost 만족 회로 설계 Physics (전자기, 열, 전력…) 기본 cell(memory, logic, …) 및 low-level 회로 설계 Signal integrity, radiation/sensitivity, skew, power 소모, yield 해석 검사

4) Another driving force for So. C success ; Time-to-market So. C Bottom line for survival 성능 경쟁력(profit margin) 구현시간(Time-to-Market)

5) So. C success depends on n Fast implementation l n IP use, verification methodology Team work for l Job segmentation & reassembly right & rapid mix of multiple expertise

3. %(So. C/IT) : IT에서의 So. C의 비중 우주에 대한 black hole의 relative weight(? ) %(S/I) Reticle Size Min. Feature Gain(Speed, Power-1) 설계시간 Black hole ever goes more dense ! Job security/Team competitiveness is no problem

4. Name of So. C game(R&D, Education) ; 집중(focus)과 연결(connect) n 필요한 자질 ; for individual : 선택과 집중 + communication skill for group : right intermix of technologies right intermix of T/NT, Efficient S&R of task function/budget/resource Efficient communication/Cowork infrastructure

5. 새로운 paradigm ; Linkage 1) 분야의 연결 wireless 예) 전자기 통신 x. DSL, switch MMIC 반도체 회로 VLSI

2) 교육/연구/business의 연결 ; 교 육 연구/개발 창업/상품화 실력 향상의 효율 동기(motivation) 핵심기술(돌파력) 응용기술(대응능력) 지식 : 고속 단방향 흐름 다자간 쌍방향

3) 기술과 비기술의 연결 ; 정상 공격조 특허 경영 Finance 지원조 B. C 시장조사. . .

4) Hugo De. Man(IMEC)의 생각 ; So. C architect 양성을 위해 대학과 기업의 장점을 교배 University • • System industry Individual Unrelated disciplines Peephole optimization Flat • Risk-taking, long-term • Formalizing • Public, multiplicative - + + - • • Team Product = glue Global optimization Hierarchical • Low-risk solutions • Ad hoc, pressurized • Secretive Design research center Faculty Leaders So. C architect

5) 한국의 So. C 사업에 대한 SWOT 분석 1) 분야간 협력(학제적) 마인드 부족 (예 : SW와 HW, 시스템과 소자. . ) 2) 기능간 시너지 활용능력/인프라 결핍 (교육, 연구, 창업, 경영, 자금, 지원 …) 3) 질보다 양 내용보다 형식 우선주의, 근시안적 사고… (예 : 대학의 교육. 연구의 질, 약점 기업의 장기적 경쟁력) 4) Roadmap 부재 W S T O 만)의(SW)와 대 도 1) 국 중 인 IT 산업 성장 미 2) 정책 위협 요인 1) 열정(교육열, 성취욕) 2) 많은 설계 저변 인구(SW, HW) 3) So. C와 IT 등 핵심분야에 대한 정 부의 강력한 R&D 드라이브 강점 기회 요인 1) 통신. 멀티미디어 산업의 급성장 2) 반도체 기술의 경쟁력과 제조설비 기투자 3) 시스템 산업의 건재(취약하지만)

Myths related with So. C n So. C라는 이름을 일단 쓰면 좋은 일이 생긴다 (건물, 조직, 연구과제, 책, 브로슈어 등) 실제 내용과 구체적 실행이 정작 중요함 n So. C가 별거냐? 그저 IP의 집합이므로 가져다 모아 쓰기만 하면 된다. IP의 개발은 물론, outsourcing 여부 결정과 선택도 어려운 과정임 IP 선정도 개발 경험이 있어야 잘 할 수 있음 n 역시 하드웨어는 HDL로 실계하고 검증해야 한다. TTM 단축을 위해 상위 수준 언어(C, C++)가 필요함 n So. C역시 지나가는 fashion일거다. 남들 하는 것 대충 흉내 내고 대강 눈치 껏 하다가, 챙길 것 챙기다 보면 가버릴 것 이다. (연구비, 정부혜택, …) So. C는 IT(forever)의 핵심 구현 기술이므로, 백년대계로 기술과 인 력 양성까지 준비해야 함

n Moore의 법칙은 결국 깨지고, 기술 발전은 0. 07마이크론 기술에서 중단될 것이다. ITRS를 보라. 법칙은 계속 존중되며 준수되고 있다. n So. C는 대충 남이 만든 IP를 이해하고 가져다 쓸 수 있는 정 도의 실력만 있으면 할 수 있다. 자기의 expertise가 확실한 사람만이 타인으로부터 co-work의 후보 자가 되듯이, 자기가 만들어 넣은 block이 있어야 빌려온 IP가 빛난 다. n IP의 가치는 역시 기능과 성능에 있다. 편리성 (Plug & Play, foundry porting, platform conformity, documentation, 검증)이 훨씬 더 중요함

6. So. C Success Story를 위한 결심들 n 체계적인 인프라를 구축함 : 기획과 평가 l l n Roadmap Standard(platform, SW I/F, HW block I/F, …) 원천적 R&D와 인력 양성에 투자함 (70: 30=실용: 원 천) l l l n n HW와 SW의 mix, 협력에 의한 synergy Top-down 설계, 기획 l l l n 대학 : 연구소, 기업 : 정부 : 사업 Project Chip(high-level설계) 기술과 비기술의 concurrence(TTM 단축) l 경영, 자금, 특허 …