반도체의 기능을 정의하고, 그 두뇌 역할을 하는 회로를 디자인하는 설계 직무는 하나의 제품을 위한 여정의 출발점이자, 모든 기술적 고민의 시작이라 해도 과언이 아니다.

뉴스룸은 SK하이닉스 대학생 앰버서더(김경태, 김윤진)와 함께 설계 직무를 담당하는 김종석 TL(DRAM 설계팀)과 신민철 TL(NAND 설계팀)을 만나 설계의 역할과 가치, 그리고 이 일을 수행하기 위해 필요한 역량에 대해 들어봤다.

논리와 회로로 반도체의 두뇌를 구현하는 ‘설계’

▲ 대학생 앰버서더들에게 설계 직무 수행을 위한 기초 지식을 소개하는 김종석 TL(앞장), 신민철TL(뒷장)

설계 직무는 반도체가 수행해야 할 기능을 ‘논리’와 ‘회로’의 언어로 구현하는 일이다. 건축으로 비유하면, 건물의 용도와 구조에 맞는 도면을 설계하는 일에 해당한다. 즉, 어떤 기능을 어떤 구조로 실현할지, 이를 위해 필요한 소자를 어떻게 배치할지를 결정하며 제품 개발의 방향을 정의하는 과정이다.

세부 직무는 크게 회로 설계와 디지털(Digital) 설계로 나뉜다. 회로 설계는 제품의 동작을 구성하는 다양한 회로 요소를 만드는 일이다. 선행 기술 연구부터 제품 회로 설계, 회로 분석과 검증, 경쟁사 분석, 수율 향상과 개발 방식 개선, 미래 제품을 위한 요소 기술 개발까지의 전과정이 포함된다. 디지털 설계는 특정 기능을 가진 디지털 회로 블록, 즉 IP(Intellectual Property)를 설계한다. 고객이 요구하는 칩의 성능과 사양에 맞춰, 전력(Power), 성능(Performance), 면적(Area) 등 복합적인 조건을 최적화하는 것이 핵심이다.

두 파트의 설계 엔지니어들은 설계 초기 단계부터 긴밀하게 협업하며, 제품의 구조와 동작 방식을 함께 정의하고 적용해 나간다. 칩의 특성과 요구 조건에 따라 서로 다른 레벨에서 회로를 정의하는 만큼, 각기 다른 시각과 기술을 통해 하나의 제품을 완성한다.

실무에서의 설계는 회로 설계(Schematic), 배치 설계(Layout), 검증(Verification)이라는 세 단계의 유기적인 업무를 통해 완성된다. 먼저 회로 설계는 제품의 기능을 논리적으로 정의하고 구현하는 역할을 맡는다. 이어 배치 설계는 이를 실제로 반도체 위에 구현할 수 있도록 물리적 구조로 전환하며, 검증 단계에서는 시뮬레이션을 통해 회로의 동작을 점검하고 보완한다.

무엇보다 설계 직무는 단순한 회로 구성 작업을 넘어, 성능과 안정성, 제조 가능성까지 종합적으로 판단하고 조율해야 하는 고차원적 작업이다. 다양한 기술적 제약과 변수 속에서 최적의 설계안을 도출하기 위해 수많은 반복과 협의를 진행하며, 공정·소자·테스트 등 다양한 부서와의 긴밀한 협업을 통해 제품의 완성도를 높여 나간다.

설계는 이런 인재를 찾는다

▲ 대학생 앰버서더들에게 설계 직무에 관해 설명하는 김종석 TL(앞장), 신민철TL(뒷장)

반도체 산업 전반에 미세 공정의 한계와 SoC* 트렌드 등이 대두되면서, 설계의 복잡도와 중요도는 꾸준히 높아지고 있다. 이러한 환경 속에서 설계 직무는 단순히 회로를 설계하는 기술적 작업을 넘어, 시장에서 성공할 수 있는 제품을 기획하고 구현하는 비즈니스의 핵심 역할로 진화하고 있다.

* SoC(System on Chip): CPU, GPU, 메모리 등 다양한 기능이 하나의 칩에 통합된 형태의 반도체

설계 직무를 수행하는 데는 설계의 기본 언어인 논리와 회로를 이해하고 다루는 기초 역량이 필수다. 실제로 다른 직무에 비해 전자, 반도체, 물리, 컴퓨터공학 등 관련 전공자 비중이 높은 것도 이 때문이다. 하지만 전공 지식이 모든 것을 결정하진 않는다.

실무 역량은 입사 후 학습과 경험을 통해 충분히 성장할 수 있는 만큼, 더 중요한 것은 논리적 사고력과 끈기, 꼼꼼함이다. 복잡한 연산 구조를 논리적으로 분석하고, 미세한 오류를 끈질기게 찾아내며, 이를 보완해 완성도를 높이는 업무 과정에서 요구되는 역량이다. 또한 수십 명의 엔지니어가 하나의 결과를 위해 협업하는 만큼, 다양한 관점을 수용하고 원활하게 소통할 수 있는 협업 능력 또한 중요하다.

SK하이닉스 채용을 담당하고 있는 송상목 TL(Talent Acquisition팀)은 “설계 직무는 반도체 제품의 기능을 결정짓는 첫 단추이자, 고성능·고효율 제품을 구현하는 기술적 핵심 역할을 한다”며, “이에 따라 고객의 요구와 시장 트렌드를 설계에 반영할 수 있는 역량이 점점 더 중요해지고 있다”고 설명했다. 이어 그는 “설계는 도전적인 분야지만, 끝까지 해내고자 하는 사람에게는 가장 큰 성취감을 주는 직무”라며, “‘풀스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)’ SK하이닉스의 차세대 반도체 설계 업무에 관심 있는 지원자라면 적극적으로 도전해 보길 바란다”고 덧붙였다.

▲ (왼쪽부터)설계 직무와 관련해 인터뷰를 진행하고 있는 김종석 TL, 신민철 TL(앞장) 설계 미션을 수행중인 김경태, 김윤진 앰버서더(뒷장)

Q1. 간단한 자기소개 부탁드립니다.

김종석 TL: DRAM 설계팀의 김종석 TL입니다. 현재 칩 간 데이터 송수신을 담당하는 아날로그 회로를 실물로 구현하기 위한 배치 설계 업무를 맡고 있습니다. 고속화, 집적화가 진행되는 D램 환경에서 공정 한계를 넘지 않으면서도 인터페이스 특성을 최적화할 수 있도록 배치 설계 품질 향상을 위한 다양한 시도를 하고 있습니다.

신민철 TL: NAND 설계팀의 신민철 TL입니다. 저는 칩 전체 전력망을 설계·검증하는 PDN(Power Distribution Network)* 설계와 검증 업무를 맡고 있습니다. 주요 회로들이 안정적으로 동작할 수 있도록 전력 무결성을 확보하는 것이 핵심이며, 이를 위해 칩 내 모든 블록에 전력을 효율적으로 분배하고 제어하는 구조를 설계합니다.

* PDN(Power Distribution Network): 칩 내 회로에 안정적이고 균일한 전력을 공급하기 위해 구성하는 전력 전달 경로로, 고속 신호 처리와 저전력 구현을 위해 매우 중요한 요소.

Q2. 설계 직무가 추구하는 핵심 가치와 목표는 무엇인가요?

김종석 TL: 설계는 단순히 정해진 스펙을 구현하는 데 그치지 않습니다. 생산성과 품질, 저전력, 고속 특성 등 서로 다른 조건을 모두 만족하는 고품질 제품을 설계하는 것이 목표이며, 이를 위해 끊임없는 개선과 혁신을 추구합니다.

신민철 TL: 설계의 본질적인 목표는 더 작고, 더 안정적이며, 더 고성능인 칩을 만드는 데 있다고 생각합니다. 낸드 설계의 경우, 결국 HDD(하드디스크)를 대체할 수 있을 만큼 싸고 경쟁력 있는 SSD(Solid State Drive)를 만드는 것이 장기적인 목표라고 생각합니다.

Q3. 현업에서의 가장 큰 도전 과제는 무엇인가요?

김종석 TL: ‘고성능/저전력/집적화’라는 서로 상반된 조건 사이에서 최적의 해법을 찾는 것이 가장 어렵습니다. 특히 인터페이스 회로의 경우, 신호와 전력 열화를 최소화하면서도 고속 특성을 확보하는 배치 설계가 필요해 난이도가 높습니다.

신민철 TL: 최근에는 CSR*과 전력 절감이 큰 이슈입니다. 특히 저전력 낸드 제품을 요구하는 고객이 증가하면서, 기존과는 다른 새로운 설계 방식을 다각도로 시도하고 있습니다. 이러한 변화에 대응하기 위해 분야별 설계 엔지니어 간의 긴밀한 협업이 그 어느 때보다 중요해지고 있습니다.

* CSR(Chip Size Reduction): 칩의 전체 면적을 줄여 원가를 절감하고 고집적화를 구현하는 설계 전략

Q4. 설계 직무에 가장 필요한 자질이나 역량은 무엇인가요?

김종석 TL: 설계의 기초는 회로에 대한 이해입니다. 이를 기반으로 다양한 문제 상황에서도 유연하게 해법을 찾아야 합니다. 또한, 거시적 관점에서는 잠재적 불량을 예측하고, 미시적으로는 실수를 줄이기 위한 꼼꼼함이 필요합니다. 작은 오류 하나가 전체 일정과 품질에 영향을 줄 수 있기 때문입니다.

신민철 TL: 설계에서는 숫자 하나로 결과가 달라지고, 작은 실수가 개발 일정을 수개월 이상 지연시킬 수 있습니다. 그래서 꼼꼼함이 가장 중요합니다. 또한, 하나의 문제를 해결하기 위해 수백 번 검토해야 할 때도 많습니다. 이 과정에서 포기하지 않고 끝까지 파고드는 ‘집념’ 또한 중요한 자질입니다.

Q5. 설계 직무를 꿈꾸는 예비 지원자에게 조언을 해주신다면?

김종석 TL: 설계라는 일을 어렵게 느낄 수 있지만, 거창한 지식이나 성과보다, 기초를 탄탄히 다져가며 꾸준히 성장하는 것이 오히려 회사 생활에 더 큰 도움이 됩니다. 특히 D램 설계 직무의 경우, 입사 후 ‘Design School’이라는 집합 교육 과정이 운영되고 있어 회로 설계, 배치 설계, 검증 등 실무 전반에 대해 선배 엔지니어들로부터 체계적으로 배울 수 있습니다. 부서 배치 후에도 바로 업무를 수행할 수 있을 만큼 실질적인 역량을 쌓을 수 있는 과정입니다. 무엇보다 중요한 것은 모든 것에 호기심을 가지고, 스스로 질문하며 배우려는 자세라고 생각합니다.

신민철 TL: 저도 학창 시절에는 설계가 어렵다고 생각했지만, 입사 후 교육 시스템을 통해 충분히 따라갈 수 있었습니다. 꼭 설계를 잘하는 사람만 오는 직무는 아니며, 흥미가 있다면 누구든지 도전해 볼 수 있는 분야입니다. 용기를 내 시작해 보시길 바랍니다.

SK하이닉스 앰버서더와 함께한 생생한 설계 직무 체험기

SK하이닉스가 6월 23일부터 26일까지(미국시간) 미국 라스베이거스에서 열린 ‘HPE Discover 2025’(이하 HPED)에 참가해 인공지능(AI) 시대를 선도할 기술 로드맵과 서비스 전략, AI 클라우드 비전을 공유했다.

HPED는 HPE(Hewlett Packard Enterprise) 사(社)가 매년 개최하는 글로벌 기술 컨퍼런스다. 올해는 ‘AI is here. Unlock what’s next(AI와 함께 다음의 가능성을 열다).’라는 슬로건 아래 AI 시대의 본격적인 개막과 그 이후의 가능성에 관해 집중 조명했다. 행사에서는 Tech Academy, AI Developer Workshop 등의 실습 교육과 기술 발표 세션, 데모와 전시가 어우러진 실무 중심의 네트워크 프로그램 등이 다채롭게 진행됐다.

▲ HPE Discover 2025 SK하이닉스 부스 행사 현장

SK하이닉스는 AI 인프라 구현의 핵심이 되는 차세대 AI 메모리 기술과 서버 및 스토리지 설루션을 중심으로 다양한 전시와 발표를 진행하며 회사의 기술 리더십을 적극 소개했다. SK하이닉스의 전시 부스는 ▲HBM* ▲Server DIMM* ▲eSSD* ▲CMM(CXL* Memory Module)-DDR5 등 총 네 개 섹션으로 구성됐다. 각 섹션에는 주요 제품 및 설루션을 직관적으로 전달하는 홍보 키오스크가 마련됐다. 또한, 자사 제품 캐릭터를 활용한 부스 디자인으로 관람객들의 이목을 집중시켰다.

* HBM(High Bandwidth Memory): 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품. HBM은 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3)-5세대(HBM3E)-6세대(HBM4) 순으로 개발됨
* DIMM(Dual In-line Memory Module): 서버와 같은 컴퓨팅 시스템에 장착되는 표준 메모리 모듈로, 전송 속도와 용량, 구조적 설계에 따라 다양한 형태로 분류
* eSSD(Enterprise Solid State Drive): 서버나 데이터센터에 탑재되는 기업용 SSD
* CXL(Compute Express Link): 고성능 컴퓨팅 시스템에서 CPU/GPU, 메모리 등을 효율적으로 연결해 대용량, 초고속 연산을 지원하는 차세대 인터페이스. 기존 메모리 모듈에 CXL을 적용하면 용량을 10배 이상 확장할 수 있음

▲ SK하이닉스 부스 내 HBM 섹션

▲ HBM 섹션의 HBM 제품 라인업

HBM 섹션에서는 ‘HBM4 12단’과 ‘HBM3E 12단’을 공개했다. HBM4는 AI 메모리에 요구되는 세계 최고 수준의 속도인 초당 2TB(테라바이트) 이상의 데이터를 처리하는 제품으로, 회사는 최근 업계 최초로 주요 고객사에 해당 제품 샘플을 공급하며 AI 메모리 기술 리더십을 다시 한번 증명한 바 있다[관련기사].

HBM3E는 현존하는 HBM 제품 가운데 최대 용량인 36GB를 구현한 제품이다. 방대한 데이터 처리를 위한 고용량 메모리 수요가 증가함에 따라, 회사는 지난해 9월 업계 최초로 HBM3E 12단 양산에 돌입했다[관련기사]. SK하이닉스는 HBM3E의 공급을 본격 확대하는 한편, HBM4 역시 고객 수요에 맞춰 적기에 개발·제공함으로써 글로벌 고객사들과의 파트너십을 더욱 강화해 나간다는 계획이다.

▲ SK하이닉스 부스 내 Server DIMM 섹션

▲ Server DIMM 섹션의 메모리 모듈 라인업

Server DIMM 섹션에서는 차세대 서버 시장을 겨냥한 DDR5 D램 기반의 메모리 모듈 라인업을 소개했다. 특히, 10나노(nm)급 6세대(1c)* 미세공정 기술을 적용한 RDIMM*, MRDIMM* 등 다양한 폼팩터의 제품이 전시돼 눈길을 끌었다. 이 중 DDR5 TALL MRDIMM은 고용량 구현을 위해 일반 MRDIMM 대비 높아진 물리적 폼팩터를 적용한 제품이다. 최대 256GB 용량과 12.8Gbps 속도를 지원하며, 고밀도 서버 환경에 대응하는 차세대 설루션으로 주목받고 있다. 또한, 저전력·고성능 구현이 가능한 LPDDR5X 기반의 고집적 메모리 모듈 SOCAMM도 함께 선보이며, 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 AI 워크로드에 최적화된 메모리 포트폴리오를 강조했다.

* 10나노(nm)급 D램 공정 기술은 1x(1세대)-1y(2세대)-1z(3세대)-1a(4세대)-1b(5세대)-1c(6세대) 순으로 개발되어 왔으며, SK하이닉스는 2024년 8월 세계 최초로 1c 기술 개발에 성공했다.

* RDIMM(Registered Dual In-line Memory Module): 여러 개의 D램이 기판에 결합된 서버용 모듈 제품

* MRDIMM(Multiplexed Rank Dual In-line Memory Module): 여러 개의 D램이 기판에 결합된 서버용 모듈 제품으로, 모듈의 기본 동작 단위인 랭크(Rank) 2개가 동시 작동되어 속도가 향상된 제품

▲ SK하이닉스 부스 내 eSSD 섹션

▲ eSSD 섹션의 기업용 SSD 라인업

eSSD 섹션에서는 PS1010, PE1010, PE9010, SE5110 등의 기업용 SSD 라인업을 통해 다양한 서버 환경과 성능 요구를 충족할 수 있는 폭넓은 제품군을 공개했다. 또한, HPE ProLiant 서버에 PS1010을 탑재한 데모를 통해 실제 운용 환경에서의 성능과 안정성을 입증하고, HPE와의 견고한 파트너십을 강조했다. PS1010은 176단 4D NAND 기반의 고성능 eSSD로, PCIe* 5.0 인터페이스를 지원하며 AI 연산과 데이터센터 환경에 최적화된 설루션이다.

* PCIe(Peripheral Component Interconnect express): 디지털 기기의 메인보드에서 사용하는 직렬 구조의 고속 입출력 인터페이스

▲ SK하이닉스 부스 내 CMM-DDR5 섹션

▲ CMM-DDR5 섹션의 CMM-DDR5 제품과 성능 시연을 위한 서버 시스템

CMM-DDR5 섹션에서는 CXL 기반 메모리 모듈의 확장성과 효율성을 부각했다. CMM-DDR5는 기존 구성 대비 최대 50% 확장된 용량과 30% 향상된 메모리 대역폭을 제공한다. 회사는 CMM-DDR5가 탑재된 인텔 GNR-SP 플랫폼 서버를 통해 실제 운용 환경에서의 적용 가능성과 시스템 확장성을 함께 제시했으며, 기존 메모리 단독 구성 대비 성능과 비용 효율 측면 모두에서 경쟁력이 높다는 점을 강조했다.

▲ (첫 장부터 순서대로)Breakout 세션에서 공동 발표를 진행한 김학인 TL(NAND TP), 애니윤(Annie Yuan) TL(NAND TP), HPE의 Erik Grigson

한편, SK하이닉스는 이번 행사에서 CXL 및 eSSD를 주제로 총 2건의 발표를 진행했다. 이 중 Breakout 세션에서는 HPE와의 공동 발표를 통해 파트너십 기반 기술 협력 사례를 소개했다. ‘Empowering AI and Enterprise Storage: SK hynix’s Readiness for AI workload(AI 시대를 위한 eSSD의 혁신: AI워크로드에 대응하는 SK하이닉스)’를 주제로, SK하이닉스의 김학인 TL(NAND TP), 애니윤(Annie Yuan) TL(NAND TP)과 HPE의 Erik Grigson이 공동 발표자로 참여해, 엔터프라이즈 스토리지 환경에서의 AI 워크로드 대응 전략과 eSSD의 기술적 차별성을 공유했다.

▲ (첫 장부터 순서대로)Theater 세션에서 발표를 진행하고 있는 김병율 TL(DRAM solution), 산토스 쿠마르(Santosh Kumar) TL(DRAM TP)

Theater 세션에서는 김병율 TL(DRAM solution)과 산토스 쿠마르(Santosh Kumar) TL(DRAM TL)이 ‘CXL Memory Usage Model and Next CMM Proposal(CXL 메모리 활용 모델 및 차세대 CMM 제안)’을 주제로 발표를 진행했으며, 실제 활용 가능한 CXL 메모리 모델과 CMM-DDR5의 발전 방향에 대해 설명했다.

SK하이닉스는 “AI 인프라 확산 속도가 빨라지는 가운데, 고성능 메모리와 스토리지가 핵심 설루션으로 자리잡고 있다”며 “앞으로도 HPE 등 글로벌 파트너와의 협력을 바탕으로 시장 요구에 선제적으로 대응하며, 메모리 기반의 AI 인프라 혁신을 가속화해 나가겠다”라고 밝혔다.

Full Stack AI Memory Provider SK하이닉스 소식이 궁금하다면, SK하이닉스 유튜브를 구독해주세요.

*생성형 AI를 활용해 제작하였습니다.

SK하이닉스가 지난 5월 유튜브 채널 ‘이천쌀집TV’를 론칭하고, 이천시와의 상생 행보에 나섰습니다.

채널에서는 SK하이닉스 구성원과 이천 시민이 직접 출연해 지역 문화를 소개하고,

‘반도체 도시’ 이천의 숨은 매력을 생생하게 전할 예정입니다!

이천쌀집TV 비하인드 스토리부터 출연진 인터뷰까지!

자세한 내용은 SK하이닉스 뉴스룸과 유튜브에서 확인하세요.
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