세미파이브 품에서 날개 단 아날로그 비츠, TSMC 2nm 공정 IP 시장 정조준

|스마트투데이=심두보 기자| 세미파이브의 100% 자회사인 아날로그 비츠(Analog Bits)가 오는 4월 22일 산타클라라 컨벤션 센터에서 열리는 TSMC 2026 기술 심포지엄에 참가해 TSMC N2P(2nm급) 공정 기반의 혼합 신호(Mixed-signal) IP 신제품군을 선보인다.

혼합 신호 IP란 디지털 회로와 아날로그 회로를 하나의 칩 안에서 연결해주는 핵심 설계 자산을 뜻한다. 스마트폰이나 AI 서버 칩처럼 복잡한 반도체에서 전력을 안정적으로 공급하고, 온도와 전압 상태를 실시간으로 감지하는 역할을 담당한다.

아날로그 비츠는 이번 행사에서 △온다이(On-die) 통합 LDO(저전압 강하 레귤레이터) △핀리스(Pinless) 원격 PVT(공정·전압·온도) 센서 △저전력 및 고성능 LC PLL(위상고정루프) 등 12종 이상의 IP를 실제 테스트 칩으로 시연할 계획이다.

AI·HPC 시대, 전력 관리 혼합신호 IP가 핵심 변수로

멀티 킬로와트급 전력을 소모하는 현대 AI·HPC SoC 환경에서는 발열, 전력 효율, 성능 변동성, 신뢰성 문제가 설계의 핵심 과제로 부상하고 있다. HPC(고성능 컴퓨팅)란 AI 모델 학습·추론처럼 막대한 연산을 처리하는 데이터센터급 컴퓨팅 환경을 말하며, SoC(시스템온칩)는 CPU·GPU·메모리 등 여러 기능을 손톱만 한 칩 하나에 집약한 형태다.

트랜지스터 속도는 빨라지는 반면 전압 스케일링은 정체되면서 전력 밀도 문제가 갈수록 심화되는 구조다. 쉽게 말해, 칩은 점점 빨라지는데 그만큼 열과 전력 소모도 함께 늘어나 '전기를 덜 쓰면서도 더 빠르게'라는 목표 달성이 갈수록 어려워지고 있다는 의미다.

마헤시 티루파투르 아날로그 비츠 CEO는 "당사의 온다이 통합 LDO는 매우 안정적이고 깨끗한 형태의 전력 공급을 가능하게 한다"며 "글리치 포착 및 전압 강하 감지 기능을 통해 전력 상태를 실시간으로 파악하고 필요한 조치를 즉각 실행할 수 있게 한다"고 밝혔다.

LDO(저전압 강하 레귤레이터)는 칩 내부에서 전압을 일정하게 유지해주는 장치로, 가정에서 쓰는 전압 안정기와 유사한 역할을 한다. 여기에 '글리치 포착' 기능이 더해지면, 순간적인 전압 이상 신호(글리치)를 즉시 감지해 오류나 오동작을 사전에 차단할 수 있다.

이번에 공개되는 핀리스 PVT 센서는 트리밍 없이 ±3.5°C의 온도 정확도를 구현한다. 핀리스란 외부 연결 단자(핀) 없이 칩 내부에 완전히 내장되는 방식을 뜻하며, 별도의 보정 작업(트리밍) 없이도 높은 정확도를 달성한다는 점이 특징이다. 저전력 PLL은 MHz당 0.5마이크로와트 수준의 초저전력 동작을 지원한다. PLL(위상고정루프)은 칩 내 각 회로가 정확한 박자에 맞춰 동작하도록 기준 클록 신호를 생성·동기화하는 장치로, 오케스트라의 지휘자에 비유할 수 있다.

세미파이브와의 시너지, TSMC 첨단 공정 IP 경쟁력 강화

아날로그 비츠는 반도체 설계 플랫폼 기업 세미파이브의 100% 자회사로, 세미파이브의 칩렛·SoC 설계 역량과 아날로그 비츠의 혼합 신호 IP 기술력이 결합되는 구조다. 칩렛은 하나의 거대한 칩을 만드는 대신 기능별로 작은 칩(칩렛)을 따로 만들어 레고처럼 조립하는 최신 반도체 패키징 방식이다.

세미파이브가 디지털 설계 플랫폼과 고객 접점을 확보하는 반면, 아날로그 비츠는 전력·클로킹·센싱 등 아날로그 영역의 IP를 공급함으로써 첨단 공정 대응 토탈 솔루션 체계를 갖추게 된다. 디지털 설계가 건물의 뼈대라면, 아날로그 비츠의 IP는 전기·배관·공조 시스템에 해당하는 셈이다. 두 영역이 하나의 그룹 안에서 유기적으로 협력할 수 있다는 점이 경쟁사 대비 핵심 차별점이다.

아날로그 비츠는 이번 산타클라라 행사에 이어 대만, 유럽, 중국, 일본에서 순차 개최되는 TSMC 기술 심포지엄에도 참가해 글로벌 고객과의 접점을 확대할 계획이다.

세미파이브는 고객 맞춤형 SoC 설계부터 양산까지 원스톱으로 지원하는 반도체 설계 서비스(DSP, Design Service Platform)를 제공한다. 삼성전자, TSMC 등 글로벌 파운드리와의 긴밀한 협력을 바탕으로 AI·자동차·IoT 등 다양한 분야의 고객사에 첨단 반도체 설계 솔루션을 공급하고 있다. 아날로그 비츠를 100% 자회사로 편입함으로써 디지털 설계 역량에 아날로그·혼합 신호 IP까지 아우르는 풀스택 반도체 설계 그룹으로 도약하고 있다.