여기선 2화에서 소개했던 퀄컴과 삼성 외에, 다른 세력을 소개합니다.

모바일 SoC 시장의 근황

본론에 들어가기 전에 12월 6일에 개최된 ARM Technology Symposia Tokyo 2013의 기조 강연 슬라이드를 봅시다. 이는 모바일 제품이 가격대별로 앞으로 어떻게 전개될지를 예상한 것입니다.

ARM Technology Syposia Tokyo 2013에서 제시된 모바일용 SoC의 동향 예상

아직 올해가 끝나지 않았으니 여기 나온 건 2012년까지의 데이터입니다.

이를 토대로 생각하면 하이엔드, 즉 제품 가격이 400달러를 넘는 제품은 앞으로 큰 성장이 힘들 것이며 오히려 그 아래인 200~350달러의 가격대가 발전해 나갈 것임을 알 수 있습니다.

이 미들레인지, 미국이라면 넥서스 4가 8GB에 199달러, 16GB도 249달러니까 여기에 해당됩니다. 즉 이 정도 제품의 성장이 클 것이라고 판단하는 것입니다. 물론 가장 크게 성장하는 건 150달러 미만의 로우엔드 제품이지만.

사실 이러한 전개는 ARM이 투자자들에게 제시한 프리젠테이션에서 좀 더 자세히 나와 있습니다. 이 프리젠테이션은 2013년 제3분기(2013년 10월)에 출시된 것이지만 앞서 말한대로 2013년의 집계가 아직 끝나지 않아 2012년까지의 데이터가 나와 있습니다.

위 그림은 시장별로 SoC의 제품 가격과 매출 수량 예측한 것입니다. 여기 나온 프리미엄, 즉 하이엔드는 2012년에 300만대 이상, 2017년에 400만대니까 성장은 하지만 한계에 이르렀다는 느낌이 강합니다. 그에 비해 미들레인지는 2012년에 200만대 미만인데 2017년은 500만대 이상으로 2.5배나 성장합니다. 게다가 엔트리, 로우엔드는 200만대에서 800만대 이상으로 4배가 넘습니다.

그 구성을 좀 더 자세히 본 그림입니다. Voice Only, 즉 통화와 SMS만 가능한 핸드폰은 아직까지도 710만대의 거대 시장을 형성하고 있으나, 그보다 상위 제품에 속하는 피처폰은 2017년에 엔트리 스마트폰에 흡수된다는 것이 ARM의 진단입니다.

그런데 앞서 소개한 퀄컴이나 삼성의 SoC는 미들레인지에서 프리미엄 사이에 위치합니다. 이 그래프에선 각각의 SoC 칩 가격을

• 엔트리: 5달러 미만
• 미들레인지: 5~15달러
• 프리미엄: 15~20달러

라고 추정합니다. 다만 이것은 어디까지나 2017년의 가격이며 지금은 좀 더 비싸

• 엔트리: 10달러 미만
• 미들레인지: 10~20달러
• 프리미엄: 20달러 이상

이 됩니다. 다만 SoC의 가격에 정가는 존재하지 않으며 발주 수량에 따라 당연히 가격이 변하는 상대적인 가격이지만, 그래도 예를 들면 하이엔드용 SoC는 40달러 이상으로 취급하는 등 암묵적인 기준이 있습니다. 간단하게 말하면 제품의 최종 가격에서 5% 정도가 SoC 가격이 되는 것이니 스마트폰의 가격을 기준으로 거꾸로 계산하면 대략적인 SoC 가격은 상상할 수 있을 것입니다.

2화에서 언급했던 스냅드래곤을 써서 100달러 스마트폰을 만들기 어렵다는 것도, 지금 스냅드래곤 200시리즈가 5달러를 약간 웃도는 가격에 판매되는 것 때문이 아닐까 생각합니다. 이것은 앞으로 프로세스 미세화 등으로 원가가 줄어들면 이야기는 달라지겠지만, 사실 최근에는 프로세스 미세화가 원가에 큰 영향을 주진 못하고 있습니다. 초기 투자 비용이 매우 비싸 이를 회수하기 위한 비용의 추가가 프로세스 미세화에 따른 원가 절감을 넘어서고 있는 것입니다. 근본적으로 다른 발상으로 접근하지 않으면 이러한 미들레인지~로우엔드용 SoC를 만드는 건 어렵다는 말입니다.

미들레인지의 왕자. 미디어텍과 브로드컴

이러한 시장에서 존재감을 발산하는 곳이 대만 미디어텍(MediaTek)과 미국 브로드컴(Broadcom)입니다.

먼저 미디어텍을 봅시다. 이 회사는 원래 CD-ROM 드라이브 컨트롤러 등을 다루는 회사였지만 다양한 인수를 반복하면서 광범위한 제품 포트폴리오를 갖게 되었습니다. PC의 경우 칩셋 사업을 ULi로 분사한 뒤 ALi나 카메라용 SoC인 NuCore Technology를 만든 것으로 유명합니다.

그런 미디어텍이 휴대전화 시장에 진출한 것은 2007년의 일으로 ADI(Analog Devices Inc.)의 휴대 전화용 사업을 인수한 것이 발단입니다. 이로서 미디어텍은 GSM/GPRS/EDGE/WCDMA/TD-SCDMA 등 통신 방식에 대응한 SoftFone 시리즈 기저대역 모뎀이나 Othello 칩셋을 손에 넣게 됐습니다. 처음에는 SoftFone과 Othello를 그대로 판매했지만(지금도 판매는 계속 하고 있습니다) 이를 바탕으로 우선 피처폰용 SoC에 참가하게 됩니다. 이 시절의 프로세서는 ARM7이나 ARM9이라 리처폰에서야 쓸만했을지 몰라도 스마트폰에선 쓰기 어려웠던 것이 사실입니다. 물론 그때 미디어텍은 스마트폰을 적극 공략하지 않았습니다.

그런 미디어텍의 스마트폰용 첫 제품이라 말할 수 있는 게 MT6573입니다. 2011년 MWC(Mobile World Congress)에서는 이 MT6573을 탑재한 레퍼런스도 전시합니다. 프로세서는 ARM11 650MHz이며 여기에서도 안드로이드 2.2은 잘 구동됐습니다. 여기서 꼭 알아둬야 하는 건 이 시점에 미디어텍은 최종 제품의 가격을 80달러로 예정하고 있었다는 것입니다. 이후에도 미디어텍은 이 노선을 유지합니다. 하지만 트렌드가 바뀌면서 보다 빠른 통신의 대응이 필요하거나 듀얼/쿼드코어 프로세서에 대한 수요가 높아지면서 2010년 8월에는 NTT 도코모에서 LTE 모뎀의 라이센스를 받거나 2012년 8월에는 쿼드코어 프로세서 SoC를 개발하는 등 기능 강화를 추진하게 됩니다. 이건 나중에 말하겠지만 로우엔드에서 압박이 더욱 심해지면서 나름대로 다기능/고가형 시장으로 옮길 수밖에 없다는 것도 있습니다.

원래 미디어텍은 팹리스지만 기본적으로는 취급하는 전제품에 대해 내부에서 개발팀이 있고 자체적으로 솔루션을 내놓는다는 퀄컴에 가까운 사업 모델을 취하고 있어 저가형 후발주자 치고는 가격 경쟁력이 약해졌다는 것이 현재 상황이 된 주요 요인입니다. 미디어텍이 TI(Texus Instruments)와 함께 SoC 제조사로 HSA Foundation의 창설 멤버에 처음부터 이름을 올린 건 HSA가 후발 저가형 제조사와 차별화 요인이 될 것이란 전망이 있었기 때문입니다.

사실 시장에서 밀리고 있다고는 해도 미디어텍은 미들레인지에서 여전히 절대적인 비중을 차지하고 있습니다. 이건 중국 쪽의 제조사 뿐만 아니라 HTC나 소니 등의 글로벌 업체의 제품에서도 쓰기 때문입니다. IC Insight가 조사한 2013년 상반기 매출 순위는 18위지만 그 성장률은 33%로 상당히 높으며 2013년 후반기엔 16위까지 오르지 않느냐는 관측도 나오고 있습니다. IC Insight의 예측에 따르면 미디어텍은 2013년 중에 2억개의 스마트 폰용 애플리케이션 프로세서를 출하할 것이며(2012년 실적은 1억 800만 개) 이 숫자가 정확하다면 여전히 미들레인지의 절대 강자라 말해도 이상하진 않을 것입니다.

그리고 설계 팀을 가지고 있다고는 해도 아키텍처 라이센스를 받아 CPU 코어를 직접서 개발하는 팀이 아닙니다. 목표로 하는 시장을 생각하면 그렇게 할 필요도 없습니다. 이용하는 IP도 CPU 코어로 치면 고급형 Cortex-A15가 아니라 저렴한 Cortex-A7이 대부분입니다. 비싼 IP를 구입해 제품 가격을 높이는 일은 가급적 피하겠다는 것입니다.

미디어텍이 아시아 쪽의 유력 주자라면 서구 쪽엔 브로드컴이 있습니다. 브로드컴은 네트워크 관련 제품을 널리 보급하는 반도체 제조사로 이 회사도 여러 기업을 인수하며 제품 포트폴리오를 늘려 왔습니다. 스마트폰에 관련된 회사만 꼽으면 2002년 Mobilink Telecom, 2004년 Zyray Wireless, 2010년의 Beceem Communications이 직접 관련된 곳이며 2013년에는 르네사스 모바일까지 인수했습니다.

브로드컴은 모바일 SoC 제품은 있지만 이를 채용한 사례는 그리 많지 않습니다. 오히려 모뎀이 없는 SoC벤더(예를 들면 TI의 OMAP이나 테그라 3까지의 NVIDIA등)에게 베이스밴드 모뎀을 제공하는 사업 위주였습니다. 이 기저대역 모뎀의 점유율은 시간이 흐르면서 아래에서 설명할 HiSilicon Technologies와 RDA Microelectronics등의 신흥 제조 업체에 빼앗기게 됩니다.

브로드컴은 르네사스 모바일에서 인수한 LTE 모뎀으로 이를 만회함과 동시에 일체형 SoC의 점유율을 늘리려는 생각을 갖고 있습니다. 다만 지금 브로드컴의 하이엔드 제품인 BCM23550의 스펙을 보면 쿼드코어 Cortex-A7 구성이나 듀얼 SIM지원이라는 점에서 비디어텍의 MT6589와 구성이 비슷하며 실제로도 비슷한 시장을 노리고 있는 것 같습니다.

미디어텍과 브로드컴의 기본적인 전략은 거의 같으며 LTE 대응을 차별화 요인으로 삼아 퀄컴이나 삼성보다 더 저렴한 가격에 미들레인지용 SoC를 내놔 시장 점유율을 단단히 지키려고 합니다.

2014년 중에는 두 회사 모두 64비트 솔루션을 내놓을 것으로 보입니다. 브로드컴은 네트워크에서 사용하기 위해 이미 ARM v8A의 아키텍처 라이센스를 받았지만 이를 이용해 모바일 애플리케이션을 내놓진 않을 것으로 추측됩니다. 브로드컴의 64비트 ARM 코어는 기존의 MIPS 64 기반 코어를 치환한 것이며 4명령 슈퍼 스칼라/아웃 오브 오더 구성입니다. 게다가 4스레드 SMT라는 건 분명 모바일에서 오버 스펙입니다. 따라서 Cortex-A53의 라이센스를 을 것이라 생각됩니다.

로우엔드의 유력 후보. Spreadtrum, Rockchip&RDA, HiSilicon

이번에는 격전지인 로우엔드 시장을 봅시다. 여기는 중국계 엽체의 독무대입니다.

우선 비교적 초창기에 나온 것이 중국의 Spreadtrum Communications인데 이곳은 모뎀과 통합 SoC를 모두 제공하고 있습니다. Spreadtrum의 특징은 모든 것을 저렴하게 내놓는다는 것. 성능이야 어쨌건 개발 비용을 무조건 줄이는 방향으로 가는데, 예를 들면 CPU 코어를 살 수 있다면 하드 IP, 아니면 POP, 그것도 어렵다면 소프트 IP라는 매우 단순한 전략입니다.

제조 공정은 2010년에는 이미 40nm, 2012년 후반부터는 28nm로 이행하고 있습니다. 또 이 회사는 모뎀과 모뎀 통합 SoC를 모두 발표하는 퀄컴과 비슷한 제품 라인업을 준비하고 있습니다. 아직 LTE는 모뎀만 따로 판매하며 통합 제품은 없지만 3G 대응 제품은 코드네임 Shark라 불리는 SC88358이 있습니다. 이제품은 스냅드래곤 400 급과 결룰만한 스펙인데 이를 퀄컴보다 저렴하게 출시하는 것입니다.

물론 이 정도 급은 로우엔드용 5~10달러의 가격대에 들어가진 않지만, 이 회사의 SC7710은 위 그림대로 매우 단순한 구성을 갖췄습니다. CPU는 1Ghz로 작동하며 GPU는 ARM의 Mali-400으로 쓸만한 성능이 나오며 로우엔드 스마트폰 치고는 충분한 셈입니다.

Spreadtrum은 모뎀을 제공하는 것을 특징으로 삼았지만 이와 다른 솔루션을 구축한 회사가 바로 Rockchip Electronics와 RDA Microelectronics입니다. 락칩은 모뎀을 빼고 애플리케이션 프로세서만 있는 SoC를 제공하며 RDA는 여기에 베이스밴드 모뎀을 제공하는 보완 관계를 구축하고 있습니다.

락칩은 저렴한 Cortex-A9 위주로 사용하며 하이엔드인 RK3188도 쿼드코어 Cortex-A9+Mali-400 MP4라는 구성을 갖추고 있습니다. 요컨대 POP나 하드 IP를 사용할 수 있는 구성 중 가장 저렴한 것을 사용한다는 것입니다. 모뎀을 내장하지 않아 가격도 싸고 제조도 간단해집니다. 뭔가를 더하지 않고 소프트웨어 개발 환경은 ARM의 생태계에 맡긴다는 것이지요.

RK3188은 로우엔드 중에서도 비싼 축에 드는 제품이지만 저렴한 제품 중에는 RK292X처럼 스펙을 대폭 낮춘 것도 있습니다. 프로세스도 55nm로 매우 구닥다리인데 이걸 쓰면 생산 비용(특히 마스크를 포함한 초기 투자)을 많이 줄일 수 있습니다. 이 정도 급의 제품은 일정 수량-여기선 10만 개-을 맞출 경우 1~2달러 정도에 판매된다는 이야기까지 있습니다. 제품 가격이 50달러도 안되는 로우엔드 스마트폰에서는 이 정도로 저렴하지 않다면 무리일 것입니다.

한편 RDA는 베이스밴드 프로세서를 비롯한 여러 부품을 제공하고 있습니다. 사실 RDA의 제품은 퀄컴의 Gobi와 비교할 정도로 세련되진 못하며 앞으로 LTE를 지원해 나갈 방침이지만 그 대신 값이 매우 싼 것이 특징입니다. 실제 구성에 따라 락칩의 SoC과 더한 BoM(Bill of Material:부품 원가)가 3~5달러 범위에도 가능하다고 하니 저가형 스마트폰에서 나름대로 존재감을 늘리고 있습니다.

세번째 세력은 HiSilicon Technologies입니다. 이 제조사는 퀄컴과 삼성의 장점을 찾는 사업 모델을 구사하고 있습니다.

이 회사의 웹사이트(http://www.hisilicon.com/products/wireless%20terminal/wirelessterminal.html)를 보면 Balong 310/520/710라는 3종류의 모뎀과 K3V2라는 애플리케이션 프로세서가 나옵니다. SoC는 이 K3V2이 현재 겉으로 드러난 유일한 제품이며, 쿼드코어 Cortex-A9에 16코어 GPU(자세한 스펙은 알려지지 않음)을 통합하고 40nm 공정으로 제조됐음이 밝혀졌습니다. 이 SoC는 뚜렷한 특징은 없지만 모뎀인 Balong은 눈에 듸는 특징이 있습니다. 특히 Balong 710은 2012년에 출시됐을 당시 LTE Cat 4에 대응한 유일한 모뎀이었습니다.

이것이 실현된 이유는 이 회사가 원래 중국 Huawei Technologies의 사업 부문이었다가 분사됐다는 데 있습니다. 화웨이는 익히 잘 알려진대로 네트워크 분야의 대기업이며 이 LTE 모뎀을 개발하는 데 모회사가 협력했다는 소문도 있습니다. 2화에서 설명한대로 모뎀의 개발에는 캐리어 인증이 필수적이며 이를 여러 곳에서 동시에 인증받으려면 관련된 인원이나 시험 기재가 늘어납니다. 그러면 부담이 매우 커지지만 이를 모회사가 담당하면 부담이 줄어들겠지요. 그 결과 모뎀은 퀄컴을 위협할 기세로 개발과 인증을 할 수 있었습니다. 즉 HiSilicon은 후발 주자이면서도 캐리 인증 비용을 모회사에 전가해 퀄컴과 같은 무대에 설 수 있게 된 것입니다.

하이실리콘은 또 다른 장점이 있습니다. K3V2와 Balong을 최초로 탑재한 곳은 역시 모회사인 화웨이가 판매하는 Ascend D2입니다. 이는 글로벌 모델이며 일정 수준 이상의 수량이 나오게 됩니다. 이것은 삼성의 사업 모델 그대로입니다. 이미 후속 제품의 이야기도 나왔으며 화웨이의 미발표 모델인 Ascend P6S는 K3V2 Pro SoC가 탑재될 전망입니다.

이렇게 보면 하이실리콘이란 회사는 로우엔드라기보다는 미들레인지에서 하이엔드를 노린 사업 모델로 보이나, 라인업은 로우엔드와 미들레인지에 머무르고 있습니다. 앞으로 이 회사가 어디로 향할지는 아직 분명하지 않습니다.

또 다른 세력

설명하지 않은 업체들이 너무 많기에 일단 되는대로 열거해 보면