업계 최소 픽셀 0.64㎛ 5000만 화소 이미지센서 첫선
'모바일 D램+낸드 메모리' 멀티칩 패키지 양산도 주목

2010년 무렵 삼성전자가 연구했던 동영상에 대한 분석·합성 기술은 현재 UHD(초고해상도) TV와 스마트폰에 채택돼 있는 국제 표준 'H.265/HEVC'의 근간이 됐다. HEVC란 동영상 압축 표준의 하나로 고효율 비디오 코덱(High Efficiency Video Codec) 줄임말이다.

이때 삼성전자 수석 연구원이던 한우진 박사는 한국인 최초로 MPEG(Moving Picture Experts Group) 비디오 표준안 에디터로서 활약하기도 했다. MPEG는 동영상을 압축하고 코드로 표현하는 방법 표준을 만드는 일을 목적으로 하는 동화상 전문가 그룹이다.

당시 HEVC 분야에서 독보적인 기술력을 보유한 일본을 따돌리고 삼성전자가 H.265/HEVC 기술을 국제 표준으로 등록, 기술적으로 일본을 뛰어넘은 혁신은 전자왕국 일본을 제치고 우리나라가 신흥 전자강국으로 등극하게 된 일대 사건으로 기록된다.

삼성전자가 또 다른 세계 1위를 향해 일본을 무섭게 쫓고 있다. 이번에는 이미지센서다. 이미지센서는 카메라를 통해 들어온 외부 이미지를 디지털 신호로 전환해주는 반도체다.

18일 반도체 업계에 따르면 이미지센서 시장에서 글로벌 업체별 점유율은 △소니 47.9% △삼성전자 19.6% △중국 옴니비전 12% 순이다.

선두 주자와의 격차가 존재하지만, 삼성전자의 추격세가 만만치 않다. 삼성전자는 지난해 이미지센서 업계 최고 성장률을 달성했다. 시장조사기관 옴디아에 의하면 2019년 대비 2020년 삼성전자의 매출 성장률은 22.3%다. 같은 기간 이미지센서 시장 성장률 10.2%의 두 배가 넘는다.

삼성전자는 지난 10일 업계에서 가장 작은 픽셀 크기 0.64㎛(마이크로미터)로 5000만 화소를 구현하는 이미지센서 '아이소셀(ISOCELL) JN1'을 내놨다. 이미지센서 픽셀 크기를 줄일수록 스마트폰 뒷면 메인 카메라 부분의 돌출 정도를 최소화할 수 있다. 픽셀은 디지털 이미지를 이루는 최소 단위다.

삼성전자는 아이소셀 JN1을 선보이기 전에도 계속해서 업계 최초 기록을 써 왔다. 삼성전자는 △2015년 1.0㎛ △2017년 0.9㎛ △2019년 0.7㎛ 픽셀을 업계 최초로 출시했다. 특히 삼성전자는 2019년 모바일 이미지센서 업계에서 두 가지 기술 혁신을 이뤘다. 0.7㎛ 픽셀을 업계에서 처음으로 내놓은 것 뿐 아니라 이를 기반으로 한 제품 '아이소셀 HMX'로 모바일 이미지센서 업계 최초로 1억 화소의 벽을 넘어섰다.

최고 성능 멀티칩 패키지 출시…중저가 휴대폰까지 적용

삼성전자가 양대 '캐시 카우' 반도체와 모바일을 결합한 혁신기술 개발에 박차를 가하고 있다. 스마트폰·태블릿 PC·노트북 등 모바일 기기에서 얇은 두께를 비롯한 경량화 경쟁이 불붙자, 모바일 부품에 쓰이는 반도체 크기를 줄이면서도 고사양 사용자경험(UX·UI)을 누릴 수 있는 성능 개선에 앞장서겠다는 전략이다.

이미지센서를 내놓기 무섭게 15일에는 5세대 이동통신(5G) 스마트폰 시대를 겨냥해 고성능 모바일 D램과 낸드플래시 메모리를 결합한 'LPDDR5 uMCP' 신제품을 출시했다.

플래그십 스마트폰에 탑재되는 부품과 동일한 최고 성능 메모리인 LPDDR5 제품을 포함시켰다. 낸드플래시 역시 최신 인터페이스인 UFS 3.1을 지원하는 최고 사양의 멀티칩 패키지다. 가로 11.5㎜, 세로 13㎜ 작은 사이즈로 스마트폰 제조사들의 디자인 편의성과 공간 활용성을 높여 모바일 기기 설계에 최적화했다.

또한 삼성전자는 모바일 D램은 6기가바이트(GB)부터 12GB까지, 낸드 플래시는 128GB부터 512GB까지로 다양하게 구성해 중저가 스마트폰 사용자들도 5G 기반으로 제공되는 고해상도 콘텐츠 등 대용량 데이터 처리가 필요한 서비스를 안정적으로 이용할 수 있도록 양산한다.

삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 손영수 상무는 "이번 제품은 고해상도 영상의 끊어짐 없는 스트리밍과 고사양 게임은 물론 최근 급부상하고 있는 메타버스까지 5G 스마트폰 사용자들에게 최상의 사용자 경험을 제공하는 메모리 솔루션이 될 것"이라며 "글로벌 스마트폰 제조사들과 협력을 강화해 급성장하는 5G 스마트폰 시장을 적극 공략할 계획"이라고 밝혔다.

日 통신시장 진출 19년 만에 5G 장비 직접 공급

전 세계 최상의 경쟁력을 갖춘 반도체와 모바일 기술을 앞세운 삼성전자의 혁신은 다른 나라 브랜드 시장 진입에 인색한 전자제품 본고장 일본 시장 벽을 서서히 허물고 있다.

최근 삼성전자는 일본 최대 이동통신 사업자인 NTT 도코모(NTT DOCOMO)와 5G 이동통신 장비 공급 계약을 체결했다. 2위 통신사업자 KDDI에 이어 NTT 도코모도 5G 고객사로 확보하며 일본 1·2위 업체를 모두 고객사로 두게 됐다.

삼성전자는 지난 2002년 KDDI 3G CDMA 이동통신 장비를 수출해 일본 통신장비 시장에 처음 진출했다. 이후 14년 만인 2016년 NTT 도코모와 5G 기술을 검증했다. 그리고 일본 진출 19년 만인 올해 장비를 직접 공급하는 계약을 맺게 됐다.

앞으로 삼성전자는 NTT 도코모에 5G 상용망 구축에 필요한 기지국(RU·Radio Unit)을 공급하며 신속한 5G 네트워크 구축을 지원할 방침이다. NTT 도코모 무선 엑세스 네트워크 개발부 아베타 사다유키 부장은 "삼성전자와 5G 분야 협력을 통해 '빛의 속도와 같은 5G(Lightning Speed 5G)'를 전국으로 확대해 나가겠다"고 말했다.

KPI뉴스 / 박일경 기자 ek.park@kpinews.kr

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