美 반도체설계 SW 제재에 中 자립 의지…업계선 '글쎄'

미국, 반도체 EDA 툴 중국 수출 금지
중국은 자국산 EDA 확대로 대응
확장성 필수 EDA 생태계 장벽 커

[아시아경제 김평화 기자] 미국이 중국 반도체 굴기를 상대로 규제 수위를 높여가면서 반도체 전자설계자동화(EDA) 툴의 수출 금지 카드도 주목받고 있다. EDA 툴이 반도체 설계에 필수다 보니 중국은 자국산 EDA 툴을 개발해 국산화를 시도하며 대응에 힘쓰는 상황이다. 업계에선 EDA 툴 특성과 관련 시장의 어려움으로 중국의 시도가 쉽지 않을 것으로 본다.

23일 반도체 업계에 따르면 반도체 시장이 성장할수록 EDA 툴의 중요성이 부각되면서 이를 두고 미국과 중국의 줄다리기가 이어지고 있다. EDA 툴은 반도체 제조 전 시뮬레이션으로 회로 설계와 오류를 판단하고 문제를 해결하는 소프트웨어 프로그램이다. 반도체 성능이 고도화하고 수요량이 늘수록 오차 없는 설계와 생산 시간 단축이 중요해 EDA 툴의 활용이 늘어나고 있다. 특히 반도체 설계 시장이 커지면서 EDA 툴 수요가 증가하는 추세다. 시장조사업체 EMIS는 관련 시장이 지난해 117억달러에서 2026년 183억달러 규모로 연평균 9.46% 성장할 것으로 내다봤다.

미국은 EDA 툴이 반도체 산업에 핵심인 만큼 중국 제재 수단으로 활용하고 있다. 미국은 지난 8월 게이트올어라운드(GAA)FET 구조의 집적회로(IC)를 설계하는 데 필요한 EDA 툴의 중국 수출을 금지한 바 있다. GAAFET이 3나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1ｍ) 이하 선단 공정에 쓰이는 만큼 중국의 첨단 반도체 싹을 자르겠다는 의도다. 미국은 과거 중국 화웨이를 상대로 제재 수위를 높일 때도 화웨이 및 자회사로 향하는 EDA 공급을 막기도 했다.

중국은 이같은 제재에 대응해 토종 EDA 툴 확대에 애쓰는 모습이다. 중국은 이달 선전시에서 반도체 산업 발전 계획안을 발표하면서 국산 EDA 툴을 사용하는 기업에 최대 1000만위안의 보조금을 지원하기로 했다. 중국 EDA 툴 기업 육성에도 적극적이다. 대한무역투자진흥공사(KOTRA)에 따르면 2020년 기준 중국 EDA 툴 기업 수는 엠퍼리언과 프리마리우스 등 49개다. 2018~2020년에 중국 EDA 시장 총매출액 중 현지 점유율은 6%에서 11%로 늘었다.

김다인 KOTRA 중국 상하이무역관은 관련 보고서에서 "중국 EDA 설계 방향은 (인재 풀 한계에 따른) 인적, 물적 자원을 줄이고 지능형 추세로 개발될 것"이라며 "중국 중앙, 지방정부에서도 EDA와 같은 핵심 기술 구축을 위한 각종 정책을 발표"한다고 설명했다.

세계 EDA 툴 시장 규모 / 출처=KOTRA, 자료=EMIS

반도체 업계와 전문가들은 중국의 이같은 시도가 한계적일 수밖에 없다고 본다. 확장성, 범용성 등의 측면에서 중국산 EDA 툴이 뻗어갈 수 있는 시장이 넓지 않다는 이유에서다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 세계 EDA 툴 시장에서 지난해 기준 미국 시높시스(32%)와 케이던스(30%), 독일 지멘스EDA(13%) 등 세 기업 비중만 75%로 다수를 차지했다. 이들 기업은 30년 넘게 EDA 툴 사업을 진행하면서 탄탄한 고객 풀을 갖춘 상태다. EDA 시장 자체가 진입장벽이 큰 데다 EDA 툴 사업 특성상 다수의 칩 설계 및 웨이퍼 제조사 등과 꾸준한 협력도 필요해 생태계 조성이 필수다.

엄재철 영진전문대 반도체전자계열 교수는 "성능이나 확장성 면에선 미국 상용 툴이 당연히 좋지만 공급이 안 되니 궁여지책으로 자제 툴을 활용하려는 것"이라며 "자국 기업도 있지만 갑자기 기술적 수준에 도달하기는 힘들 것"이라고 전망했다.

트렌드포스는 중국 내 반도체 IC 설계 기업이 점차 4㎚ 공정으로 향하는 추세인 만큼 2025년이면 미국이 중국을 상대로 제재한 3㎚ EDA 툴의 영향이 가시화할 것으로 최근 예측했다. 이 경우 현지 IC 설계 기업의 개발 일정이 지연될 뿐 아니라 산업 발전도 저해할 수 있다는 설명이다.

반면 일정 부분 성과를 낼 수 있다는 시각도 있다. 미국 제재로 여러 어려움을 겪지만 중국이 예상보다 잠재력이 크고 기술 투자도 활발한 만큼 장기적으로는 EDA 툴 자립을 이뤄낼 수도 있지 않겠냐는 평가다. 최근 EDA 툴 고도화 과정에서 인공지능(AI) 기술을 접목하려는 시도가 활발한데, 중국이 방대한 데이터를 기반으로 AI 기술력을 끌어올리는 점도 변수다.

소프트웨어 업계 관계자는 "중국의 소프트웨어, AI 기술이 과거와 비교해 많이 좋아진 편이다"며 "관련 기업들이 국가 지원을 받아 막대한 양의 데이터를 마음껏 쓸 수 있는 만큼 AI 학습에 필요한 데이터로 성능을 높일 수 있다"고 내다봤다.

김평화 기자 peace@asiae.co.kr