가온칩스 사업보고서 (2022.12)
7. 기타 참고사항

가. 지적재산권 현황

번호	구분	내용	권리자	출원일	등록일	적용
제품	출원국

1	특허권	테일러 급수를 이용한 제곱근
연산 방법 및 이를 이용한 장치	(주)가온칩스	2021.10.05.	2021.12.02.	SoC설계	대한민국

2	특허권	다이나믹 클럭 게이팅 장치	(주)가온칩스	2021.11.17.	2022.03.28	SoC설계	대한민국

3	특허권	오실레이터 오토 트리밍 방법 및
이를 이용한 장치	(주)가온칩스	2021.11.23.	2022.03.28	SoC설계	대한민국

나. 시장현황 및 영업의 개황1) 산업의 구조

시스템 반도체 산업은 기술 및 역할에 따라서 지적 재산(IP) 기업, 팹리스(Fabless) 기업, 디자인솔루션(DSP) 기업, 파운드리(Foundry), 조립/검사(OSAT) 전문 기업으로 세분되어 있습니다. 물론 모든 역할을 하나의 회사에서 수행하는 종합반도체 기업(IDM)도 있습니다만, 최근 시스템 반도체 산업은 성능 향상을 위해 초미세 파운드리 공정을 사용하게 되고, 이로 인한 회로 설계 부분의 난이도와 복잡도가 급격하게 고도화되는 어려움 때문에 시스템 반도체 설계를 위한 모든 기술을 자체적으로 확보하기 보다는 자사의 정체성에 관련된 주요 핵심 부분에 집중적으로 역량을 개발하여 발전시키는 방식으로 경쟁력을 확보하고, 그 외에 필요한 부분들은 그 부분을 가장 잘 이해하여 설계 및 개발할 수 있는 전문 기업과의 외주 협력하는 방식으로 분업화가 가속화되고 있습니다.

[반도체 산업의 기업 유형]

반도체 산업의 기업 유형.jpg 반도체 산업의 기업 유형

출처 : 당사 내부 자료2) 수요변동의 요인

시스템 반도체 사업은 메모리 반도체의 주요 수요산업인 PC, 스마트폰, 서버 뿐만 아니라 TV, 노트북, 냉장고 등의 각종 전자기기와 항공기, 자동차 및 산업용 기기 전반에서 각각의 응용에 따른 특정 기능을 수행하기 위한 용도로 개발되는 제품의 특징 때문에 고객의 필요에 따라 맞춤형으로 설계되고 주문형 생산방식을 채택하고 있기 때문에 수요와 공급이 비교적 안정적인 시장 구조라고 할 수 있습니다.

주요 제품의 수요적 관점에서 본다면 세부적인 응용처에 따라 경기 변동에 영향을 받을 수 있으나 당사가 집중하고 있는 차량용 반도체와 인공지능(AI) 반도체는 제품의 Life-Cycle이 길고, 공급 부족 사태 등 최근 반도체 산업내 이슈에 의해서도 수요의 증가가 지속될 것으로 예상됩니다.

가) 차량용 반도체

차량용 반도체의 경우 전방 산업인 자동차 시장이 경기에 민감한 시장이므로 경기 변동 및 경제 성장률 변화와 밀접한 관계를 맺고 있습니다. 특히 경기침체기에는 투자 위축과 고용 감소로 인한 소비 둔화로 대표적 내구재인 자동차 수요가 다른 소비재에 비해 더 크게 감소하는 특성을 나타냅니다.

하지만 최근 기후협약에 따른 탄소중립 정책 시행에 따라 친환경 자동차 생산을 늘리기 위해서 전기차와 자율주행을 중심으로 자동차 시장이 크게 변화하고 있습니다. 기존 일반 내연기관 자동차에 사용된 반도체가 150~200개였던 반면, 전기차와 자율주행 차량에는 약 2,000여개 이상의 반도체가 필요하며 이에 따른 차량용 반도체 시장은 지속적으로 확대될 것으로 예측됩니다.

나) 인공지능(AI) 반도체

인공지능(AI) 반도체 시장은 초기 시장 형성 단계로 아직까지 수요변동 요인을 분석할 수 있는 상황은 아니지만, 차세대 기술 변화를 선도할 인공지능 기술을 중심으로 산업 전반이 융합되며 4차 산업혁명을 주도할 핵심 부품으로서, 일상생활의 거의 모든 분야에 걸쳐 직간접적으로 활용될 것으로 전망되며 연평균 성장률 역시 24% 이상으로 큰 폭의 성장이 예상되는 분야입니다. 2030년에는 전체 시스템 반도체 중에서 인공지능 반도체가 차지하는 비중이 약 30% 이상이 될 것으로 예측되기도 하여 차량용 반도체와 함께 지속적인 성장이 예상됩니다.

다) 디스플레이용 반도체

디스플레이 산업의 최종 제품은 TV, PC모니터, 노트북, 태블릿, 스마트폰 등 내구성 소비재로 경기 변동에 민감한 제품입니다. 따라서 디스플레이 시스템 반도체 역시 전방 산업인 디스플레이 산업의 경기 변화에 영향을 받는 구조입니다.

디스플레이 산업은 2019년 코로나 사태 초기 글로벌 경기침체의 영향과 LCD TV 보급률의 확산에 따라 성장률이 정체되는 추세에 있으나 코로나 사태로 인한 비대면 문화의 정착에 따른 수요 증가 및 대형 디스플레이가 적용된 고해상도의 UHD, QLED, OLED TV 등의 신규 제품이 출시되고 있고, 중소형 디스플레이에서 OLED 비중이 확대되는 추세에 따라 시장 성장을 기대하고 있습니다.

라) 보안용 반도체

영상보안 시장은 현재 경기 변동에 민감한 일반 소비자보다는 산업, 기업, 관공서 등을 그 수요처로 하기 때문에 일반 소비자 경기변동에 민감하지 않습니다. 하지만 최근 가전용 보안 시장이 크게 성장하면서 일반 소비자 경기에 영향을 받을 수 있습니다. 그러나, 최근 각종 범죄 증가, 독신자나 노년층의 증가, 어린이집 이슈 등 보안의식의 증가 등으로 인해 일반 소비자에게도 보안의 중요성이 크게 인식되고 있어 소비자 경기변동에 크게 영향을 받지 않을 것으로 예상됩니다.

최근 보안 영상감시 산업에도 인공지능 (AI) 반도체를 융합한 기술이 적용되어 영상 분석의 신뢰도를 높이고 아날로그/네트워크 기반의 다양한 어플리케이션을 적용하여 조금 더 정확한 정보를 추출하는 기술이 도입되고 있으며 이를 기반으로 산불 감시, 행동 인식을 통한 사전 범죄 예방 등 사회 전반의 안전과 관련된 새로운 솔루션을 창출하고 있습니다. 5G 상용화에 따른 기기 간, 기술 간의 융복합이 추진되어 고화질 대용량을 다루는 보안 기술이 고도화되고 있고 이를 기반으로 스마트시티와 스마트 홈 시장이 늘어날 전망을 가지고 있습니다.

마) IoT 용 반도체

IoT 제품은 다양한 전자제품에 탑재되어 사용자가 원격으로 전자제품을 제어 가능하게 하는 제품이며 전방 산업인 냉장고, 에어컨 등의 생활 가전제품 및 스마트 홈을 구성하는 각종 전자제품 등의 내구성 소비재 산업과 연관되어 경기 변동에 민감한 제품입니다. 하지만 최근 가전 업체들은 IoT 솔루션을 이용하여 사용자의 원격제어 및 사용패턴 등의 자료를 수집 및 빅데이터 분석을 통해 새로운 비즈니스모델을 창출하고 있고 각종 레저용/의료용 웨어러블 기기 등의 응용 범위가 확대되고 있어서 지속적으로 성장이 예상되고 있습니다.

3) 산업의 성장성

시스템 반도체의 디자인솔루션 산업은 시스템 반도체의 팹리스 산업과 파운드리 산업의 연결고리를 가지고 동반 성장하는 분야로 4차 산업혁명의 핵심 분야로서 지속적인 성장이 예상되는 가운데 당사는 설계 복잡도 및 개발 난이도가 매우 높고 개발 비용이 상당한 첨단 공정에 대해 초미세 공정 설계가 가능한 고도화된 기술 플랫폼과 장기간 축적된 디자인 경험과 전문 지식을 보유하고 있어, 다양한 응용 제품에 대해 공정 설계의 안정성이 확보된 빠르고 효과적인 맞춤형 솔루션 제공이 가능하다는 점에서 고객사 유지와 확대가 용이하다는 큰 경쟁력을 갖추고 있습니다.

동시에 당사가 보유하고 있는 삼성 파운드리 하이엔드 공정에 최적화된 디자인솔루션 기술은 단기간에 확보하기 어려워 진입 장벽이 높은 산업으로 차량용 반도체 및 인공지능 반도체 분야에 집중 개발을 통해 기술적인 전문성과 영업적인 안정성, 재무적인 수익성을 확보하고 있습니다.

전 세계 파운드리 공정별로 웨이퍼 소요량을 예측한 보고서에 따르면 당사가 집중하고 있는 20nm 이하 하이엔드 파운드리 공정에서의 소요량이 2021년도 기준으로 약 51.5% 수준으로 이미 절반 이상의 비중을 차지하게 되었으며, 고성능의 고부가가치를 확보할 수 있는 10nm 이하의 초 미세 공정을 사용하는 제품의 비중이 지속적으로 증가할 것으로 예측되고 있습니다.

또한 공정이 미세화 됨에 따라 제품의 회로의 선 폭이 작아질수록 더 작은 Chip을 제작할 수 있으므로 하나의 웨이퍼 안에서 더 많은 제품을 만들 수 있어서, 생산 원가를 줄이는 효과와 단위 시간당 생산량을 증가시킴에 따라 평균비용이 감소하는 경제적인 효과가 있습니다. 단, 파운드리 공정이 미세화 될수록 파운드리 제조를 위한 개발 비용이 증가하는 부분은 원가 산출에 고려해야 할 부분입니다. 따라서, 이러한 장점들 때문에 장기적으로 시스템 반도체 산업이 성장함에 따라서 미세화 된 하이엔드 파운드리 제조 공정 기술 적용을 요구하는 팹리스 고객사의 제품들이 지속적으로 증가할 것이고 이에 따른 시장이 지속적으로 성장하게 될 것으로 판단하고 있습니다.

또한 파운드리 사업은 공정이 미세화되면 될수록 제조 설비, 제조 장비 등의 인프라 확보 비용이 급격하게 증가하는 사업이며, 안정된 제조 능력을 확보하기 위한 공정 기술력의 난이도 또한 급격하게 높아지는 특징을 가지고 있습니다.

이러한 이유로 전 세계 파운드리 매출의 약 95%를 차지하고 있는 상위 12개 파운드리 기업 중에서 상위 5개 기업(인텔 파운드리 제외)만이 Fin-FET 트랜지스터 구조를 사용한 14nm 이하의 공정을 제공할 수 있으며, 더욱더 미세화된 공정인 GAA(Gate All Around) 구조의 트랜지스터 구조를 적용한 파운드리 공정은 현재 전 세계 파운드리 중 당사가 시스템 반도체 디자인솔루션을 제공하고 있는 삼성 파운드리와 대만의 TSMC 파운드리 2개 회사만이 존재합니다.

다른 파운드리 기업들은 수십 조원이 소요되는 초 미세공정 인프라 확충에 대한 투자에는 큰 어려움이 있는 상황이며, 4차 산업 혁명 시대에서 시스템 반도체의 수요 및 고성능 제품에 대한 시장 요구 사항이 증가함에 따라 삼성 파운드리와 TSMC 만이 지속적으로 시장 점유율을 높여갈 수 있을 것으로 예측됩니다.

따라서, 당사 또한 삼성 파운드리가 지속적으로 발전함에 따라 삼성의 디자인솔루션 파트너로서 지속적으로 성장하고 발전할 가능성이 매우 크다는 것을 예측할 수 있습니다.

다. 당사의 경쟁력

1) 국내 팹리스 고객사를 가장 많이 확보하고 있는 기업

당사는 15개 이상의 국내 팹리스 (Fabless) 기업들을 고객사로 확보하고 있고, 특히 삼성 파운드리의 28nm 이하의 미세 공정(28~5nm)을 이용하여 상대적으로 높은 성능이 요구되는 차량용 반도체 및 인공지능(AI) 반도체 등의 고부가가치 제품들을 주로 개발하는 국내 팹리스(Fabless) 기업들의 대부분이 당사의 파운드리 디자인솔루션을 사용하여 제품을 개발하고 있기 때문에 경쟁사와 비교하여 상대적으로 매출의 안정성과 성장성을 동시에 확보하고 있다고 할 수 있습니다.

2) 차량용 반도체 및 인공지능 반도체에 집중되어 안정성과 성장성을 동시에 확보한 기업

당사의 제품개발 매출을 각각의 응용처 별로 분류하면 4차 산업혁명의 중심으로 평가받는 자율 주행 관련 차량용 반도체와 인공지능 (AI) 반도체의 개발 매출 비중이 2021년 기준 개발 매출의 약 82%로 매우 높은 수준입니다. 또한 당사의 인공지능 (AI) 반도체는 대부분 자율주행 분야에 사용되는 제품들이기 때문에 당사의 주요 제품들은 차량용 반도체들이라 할 수 있고, 일반적으로 차량용 반도체는 라이프 사이클이 긴 특징을 가지고 있기 때문에 당사의 매출 구조 또한 지속적이고 안정적이라 예상할 수 있습니다.

3) 성능 향상 관련 시스템 반도체 개발 기술력을 확보한 기업

당사는 시스템 반도체 제품의 성능을 향상시키기 위하여 사용할 수 있는 다양한 방법 중 가장 최소의 비용으로 가장 효과적인 성능 향상을 달성할 수 있는 IP Hardening 솔루션과 시스템 보드/시스템 보드에 포함된 주요 부품 (DDR 등의 메모리/패키지/Chip) 들의 회로 설계 전체를 고려한 통합 환경에서의 성능 향상을 위해 신호 품질과 전원 품질을 확보하기 위한 Off-Chip PSI 시뮬레이션 솔루션을 제공하고 있습니다. 이러한 기술은 장기간에 걸친 개발 경험을 바탕으로 확보할 수 있는 기술이기에 경쟁사에서 단시간에 확보하기 어려워 진입장벽이 높습니다.

4) 패키징 설계 및 테스트 프로그램 개발 솔루션을 확보한 기업

패키징 설계 및 테스트 프로그램 개발 분야는 일반적인 디자인솔루션 기업들은 외주 기업에 전적으로 개발을 의뢰하고 나오는 결과에 대해서만 검토를 진행하는 수준의 서비스를 제공하는데 비하여 당사의 패키징 설계 및 테스트 개발은 실제 개발 과정에 직접 참여하고 예상되는 결과를 즉시 판단할 수 있는 능력을 확보하고 있으며 특히 테스트 개발에서는 자동화 TEST 장비의 테스트 프로그램까지도 작성하여 고객사에 공급하는 수준까지의 기술력을 확보하고 있어 개발의 완성도가 높습니다.