동향

미국 반도체산업협회와 반도체연구협회, 반도체기술 개발 10년 계획 제시

분야

전기/전자

발행기관

한국과학기술기획평가원(KISTEP)

발행일

2020.10.15

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반도체산업협회와 반도체연구협회는 향후 10년 동안 반도체 산업에 나타날 변화를 예측하고, 기술 리더십 유지를 위한 정책 방안을 제시*(’20.10.) * The Decadal Plan for Semiconductors: a pivotal roadmap outlining research priorities. 미국 반도체 10년 계획은 ICT 산업 발전 트렌드를 파악하고, 반도체 및 ICT 산업의 지속 가능한 성장을 보장하기 위해 정보처리, 감지, 통신, 저장?보안 분야의 연구 우선 순위 제시. 

미국 반도체 산업은 R&D에 공격적 투자를 하고 있으나, 알고리즘, 아키텍처, 반도체 공정기술에서 10년간 성장 수준 유지에 기술적 한계에 직면해 있음. 현재 ICT 산업은 정보 처리 과정에서 에너지 효율을 개선하는데 있어 반도체 기술의 근본적 한계에 따라 기술적 어려움이 존재. 따라서 향후 10년간 나타날 획기적인 변화를 5대 부문으로 구분하고 우선 추진과제 및 목표를 설정하여 제시.

* 올해 6월 협회 보고서에서 반도체 연구에 사용된 1달러당 GDP가 16.5달러 증가한 사례를 분석하고 반도체 R&D 투자가 일자리 창출과 경제성장에 중요한 요인임을 강조
 

(1) 스마트 센싱

 

<우선 추진 연구 주제>
ㅇ 훈련 가능한 뇌와 유사한 신호 변환기
ㅇ 자연에서 영감을 얻은 아날로그 머신 러닝
ㅇ 테라헤르츠(THz) 영역의 아날로그, 아날로그 개발 방법론


- 실제세계를 감지하고, 인식하고, 추론할 수 있는 세계와 기계 인터페이스를 생성하기 위해 아날로그 하드웨어의 근본적 혁신이 요구
- 아날로그 정보량을 100000:1 정도의 비율로 압축하여 인간의 뇌와 비슷한 정보와 데이터의 실용적 활용 추진
* 향후 10년간 매년 6억 달러(6,800억 원) 투자 필요


(2) 메모리?저장

 

ㅇ 빠르고, 에너지 효율적이며 비용 효과적인 내장형 비휘발성 메모리
ㅇ 새로운 정보 재현 패러다임을 위한 메모리와 저장기술
ㅇ 양자 프로세서를 위한 메모리
ㅇ 완전히 새로운 저장기술(예: DNA)


- 세계 규소 공급량을 넘어서 메모리 수요의 증가는 혁신적 메모리와 저장 솔루션에 대한 새로운 기회를 제공
- 현재 10~100배에 이르는 밀도를 가지는 메모리 구조를 개발하고 모든 메모리 위계에서 에너지 효율성을 개선하며 현재 100배의 에너지 밀도를 가지는 저장 기술 개발
* 향후 10년간 매년 7억 5,000만 달러(8,500억 원) 투자 필요


(3) 통신

 

ㅇ 새로운 통신 물리학, 밀리미터파 COMS
ㅇ 수천개의 안테나를 기반으로 한 MIMO(다중입출력) 서비스
ㅇ 밀리미터파 필터와 절연체
ㅇ 유선 밀도와 효율성 구리 광학


- 연간 100~1000 제타바이트 저장 데이터를 초당 1 테라바이트 속도로 이동시키는 통신기술을 개발하고 무선 주파수를 효과적으로 활용하는 네트워크 기술을 통해 네트워크 용량 확대 
* 향후 10년간 매년 7억 달러(7,900억원) 투자 요망


(4) 보안

 

ㅇ 구현 가능한 인공지능 시스템, 미래 하드웨어 플랫폼 보안과 프라이버시
ㅇ 유망 암호화 기술, 사물인터넷에서 클라우드까지 모든 지점에서 가능한 새로운 시스템 구조 보완기술


- 새로운 위협, 활용 사례 등 변화 속도에 맞추어 보안과 프라이버시 기술 개발
* 향후 10년간 매년 6억 달러(6,800억원) 투자


(5) 에너지효율

 

<우선 추진 연구 주제>
ㅇ 근사 컴퓨팅을 위한 새넌 프레임워크, 고차원적 표현
ㅇ 인공지능 프로세서, 양자컴퓨터에서 연산 능력과 에너지 소비 간 분리


- 에너지 효율 기준의 100만 배 이상으로 혁신적으로 개선한 컴퓨팅 패러다임과 구조 개발
* 향후 10년간 매년 7억 5,000만 달러(8,500억원) 투자 필요

반도체 기술의 미래에 대처하기 위해 향후 매년 34억 달러(약 3조 9,000억원) 규모의 연방 투자 제공 필요

- 10년간의 투자로 미국 반도체 산업의 위상을 강화하고, 국내 총생산 1,610억 달러(184조 5,000억 원) 가치를 유발하며, 50만 개의 일자리를 창출할 예정


자세한 내용은 바로가기(URL)를 참고하시기 바랍니다.
출처 : 한국과학기술기획평가원 / S&T GPS



 


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