5G 시대 주도권 잡아라..삼성·퀄컴·인텔 '삼파전'

5G 이동통신 공식 로고. 3GPP 제공

[이데일리 이재운 기자] 평창 동계올림픽에서의 시범 운용으로 분위기가 무르익고 있는 5세대(5G) 이동통신 상용화가 1년 앞으로 다가왔다. 이를 맞이하는 통신 모뎀칩 시장에서 반도체 업체들의 각축전도 심화되고 있다. 시장을 ‘삼분(三分)’하는 퀄컴과 인텔, 삼성전자(005930)는 5G 시장의 승부처인 자율주행차 관련 역량을 강화하며 시장 주도권 경쟁을 벌이고 있다.

28일 관련 업계에 따르면 내년 초 5G 상용화를 목표로 현재 모뎀칩 제조사들은 통신장비 업체, 이동통신 사업자, 스마트폰 제조사 등과 연동 테스트를 진행한 뒤 세부사항을 보완해가는 중이다. 국제 표준 제정도 주관 단체인 3GPP를 중심으로 거의 막바지에 이르렀다. 업체들은 각자 ‘수직 통합’ 경쟁력을 앞세우며 시장 선점에 나서고 있다.

‘뉴 라디오’ 5G 시대 새 장 여는 삼성-인텔-퀄컴

5G를 설명하는 개념으로 ‘뉴 라디오(New Radio; NR)’라는 용어를 사용한다. 즉 새로운 무선통신 접속 방식을 적용해 기존의 3G나 LTE(4G)보다 훨씬 빠른 속도와 높은 대역폭의 주파수를 사용하는 것이 바로 5G 통신이다. 기존 LTE가 850㎒~2.6㎓ 사이 대역을 사용했다면, 5G는 3.5㎓~28㎓ 사이의 고주파를 사용한다. 주파수는 대역이 높을수록 속도가 빨라진다. 이 때문에 5G는 LTE보다 데이터 전송 과정에서 생기는 ‘지연(Latency)’이 최소화된다. 여기에 LTE 대비 통합 활용할 수 있는 ‘폭’도 더 넓어져 더 빠른 속도가 가능해진다. 퀄컴의 실제 야외환경 테스트 결과 최대 4.5Gbps 전송 속도를 구현할 수 있었는데, 현재 4.5세대라 불리는 LTE 최대 속도가 1Gbps대 수준임을 점을 고려하면 3~4배 빠른 속도다. 실시간 통신이 필수적인 자율주행이나 스마트시티 분야에서 5G에 주목하는 이유가 여기에 있다.

지난해 말부터 업체들은 경쟁적으로 제품을 내놓고 있다. 인텔은 지난해 11월 5G NR 모뎀칩 XMM8000 시리즈를 선보였다. 이어 퀄컴이 올 초 X50 시리즈를 내놨다. 삼성전자도 현재 사용 중인 ‘엑

왼쪽 위부터 시계 방향으로 인텔 5G 모뎀칩 XMM8000 시리즈, 퀄컴 5G 모뎀칩 X50 시리즈, 삼성전자 AP 엑시노스9(9810)

시노스’ 브랜드를 사용한 제품을 개발해 테스트를 진행 중이다.

각 업체는 서로 통신 분야에 대한 수직 통합을 자신들의 장점으로 내세운다. 인텔은 프로세서부터 데이터센터, PC, 맞춤형 특수반도체(FPGA), 통신장비용 반도체 등에 걸친 역량을 내세운다. 퀄컴은 와이파이 등 각종 무선통신 칩 기술을 보유하고 있는 점을 강조한다. 다른 업체와 달리 전체 모뎀칩 내부의 모든 부품을 직접 제작, 설계할 수 있어 시스템 전체를 가장 효율적으로 만들 수 있다는 설명이다. 삼성전자는 통신 장비(기지국)부터 메모리 반도체, 스마트폰 등 모바일 통신 단말기에 이르는 수직 통합 사업구조를 내세운다.

라스무스 헐버그 퀄컴 시니어디렉터는 “지난해 11월부터 한국과 미국, 중국 등지에서 주요 통신장비 업체, 통신 사업자들과 공동 테스트를 진행해왔다”며 “기존 LTE에 5G의 밀리미터 단위 전파(mmWave)를 함께 활용하면 훨씬 발전된 무선 통신이 가능해질 것”이라고 말했다.

자율주행 주도권 선점 경쟁도 역시 ‘3파전’

여기에 각 업체는 5G 상용화로 본격화될 자율주행 시대를 맞아 자동차 관련 역량을 확보하는 경쟁도 벌이고 있다. 인텔은 자율주행 플랫폼을 보유한 이스라엘 스타트업 ‘모빌아이’를 인수하고 BMW, 현대차 등 완성차 업체들과 협업을 진행 중이다. 퀄컴은 자동차용 반도체에 강점을 가진 NXP반도체 인수를 진행 중이다.

삼성전자는 자동차 전장(전자장치) 업체인 하만과 손 잡고 자율주행 플랫폼 ‘드라이브라인(DRVLINE)’을 선보였다. 여기에 자동차와 도로 인프라간 통신을 잇는 ‘5G 텔레매틱스’ 개발을 마무리하고 현재 유럽의 한 완성차 업체와 2021년 출시를 목표로 양산 준비 중이다. 여기에는 텔레매틱스에 최적화한 ‘TCU’라는 삼성전자 칩을 적용해 완성도를 높였다. 하만 관계자는 “TCU에는 12~16개의 안테나가 들어간다”며 “이를 얼마나 안정적이고 효율적으로 관리할 수 있느냐에 대한 연구개발에 집중하고 있다”고 설명했다.

이달 초 미국 라스베이거스 하드록호텔에 마련된 하만 전용 바이어 전시관에서 하만 관계자가 삼성전자와 협업해 개발한 5G 텔레매틱스 솔루션에 대해 소개하고 있다. 삼성전자와 하만은 유럽의 한 완성차 업체와 탑재 논의를 마치고 2021년 첫 출하를 목표로 양산을 준비 중이다. 사진=이재운기자