집적회로 (integrated circuit : IC)
아래 왼쪽 사진은 1960년대 초창기에 개발된 IC의 사진이고 오른쪽은 인텔에서 개발된 마이크로프로세서 i시리즈(i3, i5, i7)의 전자현미경 사진이다. 초창기 소자의 선폭이 25마이크론 정도(머리카락 굵기의 1/3~1/4)이던 것이 이제는 50나노 이하로 손톱 크기만한 칩에 트랜지스터가 10억개 이상 집적이 되어 있다. 이것도 이미 낡은 자료로 회로의 선폭은 극자외선을 이용하며 10나노 이하로 줄어들고 있다.
휘발성 메모리인 DRAM, 비휘발성 메모리인 flash memory 세계 시장의 80% 정도를 삼성전자와 SK하이닉스가 차지하고 있다. 아직도 경제, 기술 대국인 일본의 반도체 산업이, 그리고 일본의 조선업이 어떻게 몰락하였고 우리 나라가 그 자리를 차지하였는지는 후에 소개하고자 한다. 중국의 추격을 어떻게 뿌리치고 패권국가 사이의 경쟁에서 경제와 기술을 살리고 살아 남을지 우리의 숙제이다. 메모리 산업보다 거대한 비메모리 시장을 어떻게 장악할지, 선진국들은 우리의 비전을 어떻게 보고 있을지 앞으로 귀추가 주목된다. 피씨 용 칩셋트, 휴대폰 용 칩셋트, 그 기능이 어떠한지는 우리가 일상생활에 쓰면서 알고 있다. 세탁기에는 자동화를 위해 칩셋이 들어가 있고 우리는 단추만 누르면 세탁의 전 과정을 알아서 해준다. 로봇 청소기 등도 마찬가지이다. 이미지 센서가 정보를 받아들이면 기계는 집안의 여러 곳을 움직이며 청소를 한다. 이제 자율주행자동차 용 칩셋이 출현할 것이다. 거기에는 현재의 네비 정보가 들어 있을 거고 교차로 마다 교통 신호등 정보, 각종 센서 등이 집적되어 스스로 판단하고 자동차를 움직이는 플랫폼이 설치될 것이다. 삼성은 이미 이미지 센서에서 소니를 추월하겠다고 선언하였다. 이러한 것들이 4차산업혁명에 의해 출현할 산업과 우리 생활의 한 예이다. 모든 물체 사이에 정보를 주고 받게 하여(사물인터넷, IoT : internet of things) 이 거대한 4차 산업혁명의 물결은 자동으로 작동하는 기기들이 다양하게 출현하게 할 것이다. 이는 농업을 포함한 전 산업분야에 파급될 것이다. 핵심은 반도체 소자, 그리고 그것을 작동시키는 소프트웨어이다. 이런 것들이 4차산업혁명의 핵심이다. 우리는 이렇게 급변하는 세계에서 일등국가의 꿈을 실현할 수 있는가? 미래과학자 중 몇몇은 대한민국이 앞으로 일등국가가 된다고 예언한다. 우리는 미국과 중국이 패권을 겨누는 장의 중심에 있다. 그간 수많은 엔지니어들이 쌓아 올린 우리의 반도체 기술에 미국과 중국이 주목하고 있다. 우리나라의 지정학적 위치와 반도체 기술을 잘 활용하면 일등국가의 꿈은 이루어진다. 우리가 하기 나름이다.