지능형 반도체 분야 직무는 알고리즘설계, 반도체설계, 소자 및 장비개발 분야 등으로 나뉘며 반도체 IC가 어떤 분야에 적용되느냐에 따라 적용공정도 달라 질 수 있다.

특히 지능형 반도체는 빠른 연산과 대량의 데이터 처리 및 저전력 동작이 필요하며 시스템 반도체 설계자의 역할이 중요해지고 있으며 신경회로망연구 분야는 영상과 음성인식, 로봇의 제어, 통신 등에 사용되는 인공지능형 반도체 및 응용기술을 연구하고 개발하는 일을 담당한다.

컴퓨터와 로봇 등이 사람처럼 생각하고 학습하는 능력을 갖게 하는 기술인 인공지능 프로그램을 개발하고 연구하는데 이런 기술의 연구 개발은 물론 영상인식, 음성인식, 로봇제어, 표적인식, 통신 등에 사용되는 응용기술을 연구하는 등 지능형 반도체와 관련된 업무 및 역할은 매우 방대하다.

■국내 현황
최근 지능형 인공지능 반도체가 상용화 되면서 대기업 뿐만 아니라 많은 스타트업 기업들도 지능형 반도체 개발에 박차를 가하고 있으며 삼성과 하이닉스를 중심으로 한 경기지역 성남, 분당, 수원등 반도체 클러스터 지역에는 주로 디자인 하우스와 팹리스 기업들이 200개 이상 분포하고 있으며 경기도 이천, 인천, 충북지역에는 반도체 전공정 및 후공정 업체들이 입주해 있다.

지능형 반도체 인력 부족 상황을 극복하기 위해 K-반도체 전략에서는 학사급 인력 14,400명, 전문인력 7,000명, 프리랜서 설계 인력등 실무인력 13,400명을 포함 36,000명에 대한 인력육성 계획을 추진 중이다.

국내 지능형 반도체 관련 기술 개발은 단기적 상용화보다는 장기적인 안목으로 뉴로모픽과 같은 차세대 기술 개발에 초점을 두고 있으며 국내에서 지능형 반도체를 개발 중인 기업 및 기관은 10곳 미만으로 지능형 반도체를 선도하고 있는 미국, 중국과 비교할 때 상대적으로 열악한 편이다. 

국내에서는 대부분 엣지 디바이스용 반도체를 개발하고 있으며, ASIC 개발 비중이 높은 미국·중국과 달리 뉴로모픽 반도체 개발에 집중하고 있다.

삼성전자는 애플과 화웨이에 비해 인공지능 AP의 상용화가 늦었지만, 스마트폰 일체형 지능형 반도체 상용화에 이어 뉴로모픽 AI 반도체 선행 연구를 추진 중이며 SK하이닉스는 미국 실리콘밸리에 지능형반도체 자회사를 설립하고, SK하이닉스의 공정 관리, 장비 유지보수 등 반도체 생산 공정 전반의 솔루션을 개발하고 있다. 

이외에도 KIST, KAIST, 서울대, 포스텍, UNIST, 국민대, 어바인 캘리포니아대 등 7개 기관이 연구단을 구성하여 연구를 추진 중이다.

■필요 역량
지능형 반도체 분야는 구현에 필요한 다양한 기술과 학력이 요구되므로 학력구분에 따른 진출분야는 매우 넓다. 최근 시스템 반도체 분야와 인공지능 분야에 대한 정부의 적극적인 노력과 대기업을 중심으로 반도체 계약학과 신설등이 추진되고 있다. 특히, 지능형 반도체 공학과에서는 시스템, 설계, 소자 및 공정 분야에 필요한 교과과정들이 개설되어 있다.

지능형 반도체 분야는 물리 화학 생물 등 기초과학 등 이공계 과목에 대한 관심과 지식 그리고 복잡한 수식을 잘 이해하고 계산할 수 있는 사람에게 적합하고 반도체와 전기공학 등 반도체 설계에 지식과 흥미를 가지고 있어야 한다.

또한 계속해서 발전하는 새로운 기술을 습득하려는 노력과 자기계발 자세가 필요하며 새로운 것에 호기심이 많고 전자제품이나 컴퓨터와 같은 전자기기를 다루기 좋아하는 사람에게 적합하고 창의력과 문제 해결을 위한 분석적 사고능력 판단력이 요구된다.

구성반도체 설계, 제조장비, 재료 분야를 기준으로 이에 필요한 업무와 관련전공, 역량, 관련 자격증은 다음과 같이 요약할 수 있다.

■향후 전망
시스템 반도체는 4차 산업혁명 실현을 위한 핵심부품으로 자리매김하고 있다. 현실과 가상이 융합하는 4차 산업혁명시대가 도래하면서 인공지능 기술의 상용화로 빅데이터를 처리하기 위한 빠른 연산과 소형화 및 저전력화가 가능한 반도체의 중요성이 증가하고 있다.

또한, 스마트폰의 보편화에 따라 어디서든지 컴퓨터를 사용할 수 있는 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous computing)이 구현되고 AI와 IoT가 결합한 AIoT의 등장으로 시스템 반도체에 설계인력 수요 역시 급속히 증가하고 있다.

반도체 산업은 첨단융합 지식을 필요로 하는 산업으로 전문지식과 고숙련을 겸비한 전문인력이 필요한 실정이며 정부 및 민간 단체에서도 인력 확보 및 육성을 위해 반도체 설계 교육센터, 설계지원센터등 인력 양성 인프라를 강화할 전망이다.

이에 우리 정부에서도 차세대 인공지능반도체를 개발하기 위해 2020년부터 2029년까지 10년간 1조 원을 투자하는 국책사업을 시작하였고 삼성전자는 2019년 반도체 비전 2030을 발표하며 인공지능반도체의 일종인 신경망처리장치(Neural Processing Unit: NPU) 칩 개발을 목표로 삼고 있으며 이를 위해 2030년까지 연구인력을 현재의 10배 이상인 2,000여 명까지 늘릴 방침이다.

■Interview
지능형반도체개발자-김응주(한국폴리텍대학 반도체설계과 교수)

[출처: 디지털그린 직업정보 발췌]

*에듀진 기사 URL: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=42114
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