중국 최대 통신장비 기업 화웨이(Huawei)가 미국의 반도체 제재 속에서도 새로운 스마트폰 칩 개발 전략을 공개하며 기술 자립에 속도를 내고 있다.

특히 엔비디아가 중국 시장에서 입지가 흔들리고, 애플(Apple) 역시 중국 스마트폰 시장에서 경쟁 압박을 받는 가운데 화웨이의 행보가 글로벌 반도체 경쟁 구도를 흔들 변수로 부상하고 있다는 평가가 나온다.

25일(현지 시각) CNBC에 따르면 화웨이는 새로운 반도체 설계 방식인 ‘로직폴딩(LogicFolding)’ 기술을 활용해 올가을 차세대 기린(Kirin) 스마트폰 칩을 선보일 계획이라고 밝혔다.

이는 미국의 수출 규제로 첨단 반도체 장비 접근이 제한된 상황에서 내놓은 독자 기술 전략이라는 점에서 주목된다.

▲ 미국 제재 속 ‘우회 혁신’ 시도

화웨이의 이번 발표는 미국의 대중국 반도체 규제가 강화되는 가운데 나왔다.

미국은 첨단 AI 반도체와 극자외선(EUV) 노광장비 수출을 제한하며 중국 반도체 산업 압박을 지속하고 있다.

특히 엔비디아는 최근 몇 년간 중국에 최첨단 AI 칩 판매가 제한되면서 시장 점유율 방어에 어려움을 겪고 있다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 최근 CNBC 인터뷰에서 “중국 시장을 화웨이에 내준 상황”이라고 언급하기도 했다.

업계에서는 미국의 제재가 오히려 중국 정부의 기술 자립 전략을 가속화시키고 있다는 분석이 나온다. 중국은 반도체를 국가 핵심 산업으로 규정하고 자국 기술 생태계 구축에 대규모 지원을 이어가고 있다.

▲ “1.4나노급 기술 가능”…시장선 신중론

화웨이는 새로운 칩 기술이 오는 2031년까지 1.4나노미터(nm) 수준의 성능 구현이 가능하다고 주장했다.

현재 세계 최대 파운드리 기업인 TSMC는 2나노 공정 양산 단계에 진입한 상태다.

나노 공정은 반도체 회로 선폭을 의미하며 숫자가 작을수록 전력 효율과 성능이 향상된다. 첨단 반도체 경쟁력의 핵심 지표로 평가된다.

다만 업계에서는 화웨이의 주장에 대해 신중한 시각도 제기된다. DGA그룹의 폴 트리올로 기술 책임자는 “적층·폴딩 구조가 밀도 향상 효과를 낼 수는 있지만, 진정한 1.4나노급 제조에서 필요한 수율·전력·발열·성능 문제를 모두 해결했다는 의미는 아니다”라고 평가했다.

즉 구조적 혁신은 가능하지만 실제 대량 생산 경쟁력 확보까지는 아직 검증이 필요하다는 분석이다.

▲ “AI 경쟁력 시험대”…데이터센터 확장 관건

화웨이는 올가을 출시 예정인 플래그십 스마트폰 ‘메이트90(Mate 90)’ 시리즈에 해당 기술을 적용할 계획이다.

전문가들은 스마트폰 수준에서 기술 구현에 성공하더라도, AI 데이터센터용 고성능 반도체로 확대 적용하는 것이 진정한 시험대가 될 것으로 보고 있다.

카운터포인트리서치의 닐 샤 연구 부사장은 “화웨이가 서방 제재를 우회하기 위해 독자 반도체 경로를 개척하고 있지만 아직 대규모 상용화는 입증되지 않았다”고 지적했다.

그는 특히 적층 구조가 발열 문제와 패키징 복잡성을 높여 생산 수율 저하로 이어질 수 있다고 분석했다.

시장에서는 결국 AI 서버용 고성능 칩 경쟁력 확보 여부가 화웨이 반도체 전략의 핵심 분수령이 될 것으로 보고 있다.

▲ “무어의 법칙 대체”…새 반도체 패러다임 제시

화웨이는 이번 기술 전략을 단순 제품 혁신이 아닌 새로운 반도체 발전 원리로 규정하고 있다.

회사는 이를 ‘타우 스케일링 법칙(τ Scaling Law)’이라고 명명하며 반도체 산업의 새로운 패러다임이 될 수 있다고 주장했다.
화웨이는 지난 6년간 해당 원리를 기반으로 총 381종의 칩을 설계·양산했다고 밝혔다.

그동안 반도체 산업은 ‘무어의 법칙(Moore’s Law)’을 중심으로 발전해왔다. 이는 반도체 집적도가 약 2년마다 두 배씩 증가한다는 개념이다.

하지만 최근 미세공정 한계와 제조 비용 급등으로 기존 무어의 법칙이 한계에 도달했다는 지적이 이어지고 있다.

젠슨 황 CEO 역시 무어의 법칙이 미래 반도체 산업에서는 더 이상 유효하지 않다고 언급한 바 있다.

▲ “설계·패키징·소프트웨어 통합 전략”

전문가들은 화웨이의 접근법이 단순 미세공정 경쟁이 아니라 시스템 통합 최적화 전략에 가깝다고 평가한다.

트리올로 책임자는 “화웨이는 배선 거리 단축, 적층 구조, 메모리 효율 개선, 칩·패키지·소프트웨어·클러스터 통합 설계를 하나의 원칙으로 묶고 있다”고 설명했다.

이는 단순 공정 미세화 대신 전체 시스템 구조 혁신을 통해 성능 향상을 추구하는 방식이다.

화웨이 반도체 사업부의 허팅보(He Tingbo) 사장은 “기존 단일 레이어 구조를 이중 레이어 구조로 확장해 전력 효율을 크게 높였다”고 설명했다.

다만 그는 새로운 기술이 이제 막 시작 단계이며 향후 10년 이상 장기 개발이 필요한 프로젝트라는 점도 인정했다.

▲ 미·중 기술 패권 경쟁 장기화 전망

시장에서는 화웨이의 이번 발표가 단순 신제품 공개 이상의 의미를 가진다고 보고 있다. 미국의 기술 봉쇄 속에서도 중국이 독자 반도체 생태계 구축 가능성을 계속 시도하고 있다는 신호로 해석되기 때문이다.

특히 AI와 반도체가 미래 산업 경쟁력의 핵심으로 떠오른 상황에서 미·중 간 기술 패권 경쟁은 더욱 장기화될 가능성이 크다는 전망이 나온다.

업계에서는 화웨이가 실제 양산 경쟁력과 AI 시장 확장에 성공할 경우 미국 중심의 글로벌 반도체 공급망에도 상당한 변화가 발생할 수 있다고 보고 있다.