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멀티모드 칩셋 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2025-2030)
# 1. 시장 개요 및 성장 전망
멀티모드 칩셋 시장은 2025년 222.2억 달러 규모에서 2030년에는 467억 달러에 이를 것으로 전망되며, 예측 기간(2025-2030년) 동안 연평균 16.02%의 높은 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 셀룰러 모뎀, AI 가속기, 엣지 컴퓨팅 블록을 단일 다이 또는 패키지에 통합하는 이기종 통합(heterogeneous integration)으로의 반도체 산업 전환을 반영합니다.
주요 수요 동력으로는 250달러 미만 스마트폰으로의 5G 확산, 커넥티드 차량에 대한 규제 의무화, 산업용 IoT 배포의 꾸준한 증가 등이 있습니다. 동시에 3nm 및 5nm 공정 노드로의 전환은 첨단 온디바이스 AI를 위한 더 높은 트랜지스터 밀도를 가능하게 하여, 칩셋 공급업체가 전력 소비를 낮추면서 프리미엄 가격을 책정할 수 있도록 합니다. 단기적으로는 수출 통제 및 3D 스택의 열 한계와 같은 공급 측면의 취약성이 성장을 다소 억제할 수 있으나, 전반적인 성장 궤도에는 영향을 미치지 않을 것으로 분석됩니다.
아시아 태평양 지역은 가장 큰 시장이자 가장 빠르게 성장하는 시장으로 예측되며, 시장 집중도는 중간 수준입니다.
# 2. 주요 시장 동향 및 통찰
2.1. 성장 동력 (Drivers)
* 250달러 미만 5G 스마트폰을 위한 에너지 효율적인 통합 SoC: 에너지 최적화된 SoC는 외부 부품을 30% 줄여 열 한계를 넘지 않으면서도 저가형 기기에서 5G 연결을 가능하게 합니다. MediaTek의 Dimensity 6300 및 Qualcomm의 Snapdragon 4s Gen 2가 이러한 전략의 대표적인 예시로, 가격에 민감한 시장에서 큰 잠재 고객 기반을 확보하고 있습니다.
* 온디바이스 AI 가속기의 빠른 채택: 전용 신경 엔진은 이제 주류 제품 로드맵의 핵심 요소입니다. Apple의 A18 Pro는 35 TOPS, MediaTek의 APU 790은 45 TOPS를 달성하며, 일반적인 스마트폰 AI 워크로드에서 클라우드 추론 비용을 40-60% 절감합니다. 온디바이스 AI 가속은 프리미엄 스마트폰의 차별화 요소에서 소비자 및 산업용 애플리케이션 전반의 필수 기능으로 진화하며 칩셋 아키텍처 요구사항을 근본적으로 변화시키고 있습니다.
* IoT 기기에서 RedCap 및 NB-NTN 표준 확장: RedCap(Reduced Capability) 및 NB-NTN(Narrowband Non-Terrestrial Network) 표준의 등장은 배터리 수명 연장 및 글로벌 연결성이 필요한 IoT 애플리케이션에 최적화된 멀티모드 칩셋을 위한 새로운 시장 범주를 창출합니다. 3GPP Release 18은 10년 배터리 수명과 위성 백홀을 가능하게 하여 자산 추적 및 원격 센서 사용 사례를 촉진합니다. Qualcomm의 X35 및 MediaTek의 T830은 기존 5G 모뎀보다 70% 낮은 전력 소비를 달성합니다.
* 플래그십 스마트폰의 3nm 및 5nm 노드 전환: 스마트폰 제조업체들이 성능 차별화 및 AI 기능 강화를 추구함에 따라, 상당한 비용 프리미엄과 수율 문제를 감수하고서라도 첨단 공정 노드 채택이 가속화되고 있습니다. TSMC의 3nm 노드는 5nm 대비 35%의 전력 절감 및 15%의 성능 향상을 제공하며, 이는 20-25%의 비용 프리미엄을 정당화하고 투-티어(two-tier) 기기 시장을 형성하고 있습니다.
* 인도 및 동남아시아의 칩 공급망 현지화: 인도의 생산 연계 인센티브(PLI) 제도는 2028년까지 100억 달러 규모의 조립 역량을 추가하는 것을 목표로 하며, 베트남, 말레이시아, 태국과 같은 동남아시아 국가들은 “차이나 플러스 원” 전략에 따른 다변화를 유치하여 OEM을 위한 지역 제조 노드를 형성하고 있습니다.
* 성숙 노드(22-28nm) 용량에 대한 정부 인센티브: 북미, 유럽 및 일부 아시아 태평양 시장에서 공급 탄력성을 강화하기 위한 정부 지원은 이러한 대형 기하학적 구조의 칩셋 생산을 장려하며 파운드리의 안정적인 수익 센터가 되고 있습니다.
2.2. 시장 제약 요인 (Restraints)
* 지정학적 5G IP 수출 통제: 5G 지적 재산권에 대한 수출 통제는 시장 분열과 개발 지연을 초래하며, 특히 중국 칩셋 공급업체의 첨단 무선 주파수 설계 및 표준 필수 특허 접근을 제한합니다. 이는 중국 공급업체의 시장 출시 기간을 최대 18개월 연장하고 R&D 지출을 증가시켜, 제한 없는 접근 권한을 가진 공급업체로의 점유율 재편을 야기합니다.
* 이기종 3D 스택의 열 관리 한계: 이기종 3D 통합은 첨단 멀티모드 칩셋, 특히 AI 가속기 및 5G 모뎀이 소형 폼팩터 내에서 동시에 작동할 때 성능 확장을 제약하는 열 밀도 문제를 야기합니다. 접합 온도가 85°C를 초과하면 성능 스로틀링이 발생하여 지속적인 AI 처리가 최대 성능의 60-70%에 머무르게 됩니다. 고급 인터페이스 재료는 단위당 3-5달러의 추가 비용과 설계 주기를 연장시킵니다.
* TCPA 규정 준수 및 규제 복잡성: 주로 북미 지역에서 발생하는 규제 복잡성은 시장 성장에 단기적인 영향을 미칩니다.
* 데이터 프라이버시 및 보안 문제: GDPR(유럽 일반 개인정보 보호법)이 적용되는 유럽 및 북미 지역에서 특히 심각하며, 중기적으로 시장에 영향을 미칩니다.
* 레거시 시스템과의 통합 복잡성: 전 세계적으로, 특히 대기업에서 레거시 시스템과의 통합 복잡성은 중기적으로 시장 성장을 제약합니다.
* 높은 구현 및 교육 비용: 전 세계적으로, 특히 비용에 민감한 신흥 시장에서 높은 구현 및 교육 비용은 단기적으로 시장 성장에 영향을 미칩니다.
# 3. 세그먼트별 분석
3.1. 애플리케이션별
2025년 스마트폰 부문은 187.6억 달러로 전체 매출의 84.40%를 차지하며 시장을 주도합니다. 플래그십 핸드셋은 통합 모뎀과 AI 엔진으로 사용자 경험을 차별화하고, 중급 모델은 비용 효율적인 5G 기능을 제공합니다. 반면, 자동차 텔레매틱스 부문은 eCall, OTA(Over-The-Air) 업데이트, 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS) 연결성 의무화로 인해 2030년까지 연평균 17.21%로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 이 부문은 확장된 온도 범위, 기능 안전 인증, 10년 장기 공급 보장 등으로 인해 스마트폰 평균 판매 가격의 3~4배에 달하는 프리미엄 가격을 형성합니다. 태블릿 및 고정 무선 CPE(Customer Premises Equipment)는 5G가 광섬유를 대체하는 곳에서 수요를 유지하며, 웨어러블 기기는 공간 제약이 있는 인클로저에 맞추기 위한 극한의 통합을 추구합니다.
3.2. 주파수 대역 지원별
2024년 Sub-6 GHz 전용 솔루션이 68.22%의 점유율로 멀티모드 칩셋 시장을 선도했습니다. 이는 광범위한 5G 비단독(NSA) 구축이 커버리지를 우선시하고, 사설 5G를 배포하는 기업들이 광역 도달을 위한 저대역 성능을 강조하기 때문입니다. 그러나 AR/VR 스트리밍, 산업용 로봇, 고정 무선 액세스(FWA) 등 초저지연이 필수적인 애플리케이션의 증가로 인해 듀얼 밴드(Sub-6 GHz + mmWave) 칩셋은 2030년까지 연평균 18.44%로 빠르게 성장할 전망입니다. 듀얼 밴드 설계는 RF 프론트엔드 복잡성 증가로 인해 기기당 BOM(Bill of Materials)이 최대 12달러 상승할 수 있습니다.
3.3. 통합 유형별
시스템 온 칩(SoC) 설계는 전력 소비 및 보드 면적 절감 효과로 2024년 매출의 72.30%를 차지했습니다. 스마트폰 OEM은 모뎀, CPU, GPU, NPU 블록을 통합하여 열 설계를 단순화하고 PCB(Printed Circuit Board) 레이어를 줄이기 위해 SoC를 선호합니다. 그러나 임베디드 통신 모듈은 산업용 IoT 기기의 빠른 인증 및 낮은 개발 오버헤드 요구사항에 힘입어 연평균 19.56%로 가장 빠르게 성장하고 있습니다. 사전 승인된 모듈은 글로벌 규제 승인 주기를 12-18개월에서 3개월로 단축시켜 시장 출시 시간을 크게 단축시킵니다.
3.4. 공정 노드별
7-10nm 노드는 2024년 매출의 50.50%를 차지하며, 고용량 중급형 핸드셋 시장에서 전력 효율성과 비용 효율성의 균형을 제공합니다. 이 노드 범위의 파운드리 웨이퍼 가격은 유리한 수율과 성숙한 장비 상각을 제공하여 350-500달러 소매 가격대를 목표로 하는 OEM에게 최적의 선택입니다. 반면, AI 기능이 풍부한 플래그십 모델과 프리미엄 태블릿은 더 높은 트랜지스터 밀도와 낮은 누설 전류를 요구하므로 ≤5nm 노드가 2025-2030년 동안 연평균 17.80%로 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. TSMC의 3nm 공정은 5nm 이전 공정보다 35% 낮은 전력을 제공하여 온디바이스 AI를 스마트폰의 열 예산 내에서 유지하는 데 중요합니다.
3.5. 최종 사용자 산업별
소비자 가전 부문은 스마트폰 교체 주기와 태블릿, 웨어러블, 프리미엄 노트북의 5G 모뎀 채택률 증가에 힘입어 2024년 매출의 79.89%를 차지했습니다. 그러나 산업용 IoT 배포는 Industry 4.0 이니셔티브에 힘입어 2030년까지 연평균 18.77%로 가장 높은 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 예측 유지보수, 디지털 트윈, 실시간 분석 등은 보안 부팅, 결정론적 네트워킹, 저전력 AI를 통합한 칩셋을 요구합니다. 자동차 OEM은 OTA 업데이트의 서비스 기간을 연장하여 10년 공급 약속을 포함하는 멀티모드 칩셋의 필요성을 증대시키고 있습니다.
# 4. 지역별 분석
* 아시아 태평양: 2024년 멀티모드 칩셋 시장 매출의 57.77%를 차지하며 선두를 유지하고 있으며, 2030년까지 연평균 20.21%로 가장 빠르게 성장할 것으로 전망됩니다. 중국의 스마트폰 생산 규모와 5G 보급, 한국의 메모리 및 패키징 기술력, 인도의 조립 인센티브(PLI 제도: 2028년까지 100억 달러 조립 역량 추가 목표) 등이 통합된 공급망을 형성하여 비용 절감과 혁신 가속화를 이끌고 있습니다. 베트남, 말레이시아, 태국과 같은 동남아시아 국가들은 “차이나 플러스 원” 전략에 따른 다변화를 유치하여 OEM을 위한 지역 제조 노드를 형성하고 있습니다.
* 북미: 첨단 SoC 아키텍처, AI IP, 밀리미터파(mmWave) RF 전문성을 통해 상당한 설계 가치를 창출합니다. CHIPS 및 과학법(CHIPS and Science Act)은 국내 팹 및 패키징 공장에 520억 달러를 지원하여 고마진, 보안 민감 칩셋의 현지 생산을 장려합니다.
* 유럽: 자동차 안전 및 산업 자동화에 대한 강조는 장기 수명, 기능 안전 칩셋에 대한 수요를 견인합니다. 유럽 칩스법(European Chips Act)은 2030년까지 유럽의 글로벌 반도체 시장 점유율을 두 배로 늘리는 것을 목표로 합니다.
전 세계적으로 기술 주권이 정책 의제로 부상함에 따라, 칩셋 공급업체는 공급망을 분할하고, 보안 설계 프레임워크를 채택하며, 다양한 데이터 현지화 법규를 준수해야 하는 복잡성에 직면하고 있습니다. 이는 글로벌 제품 전략을 복잡하게 만들지만, 동시에 파트너 및 공급업체를 위한 현지화된 성장 기회를 창출하기도 합니다.
# 5. 경쟁 환경
멀티모드 칩셋 시장은 중간 정도의 집중도를 보입니다. Qualcomm은 광범위한 특허 라이브러리와 포괄적인 모뎀-RF 시스템을 통해 프리미엄 및 대량 생산 부문에서 선두를 유지하고 있습니다. MediaTek은 빠른 반복 주기와 경쟁력 있는 가격 책정을 통해 주류 가격대에서 적극적으로 경쟁하며 성능 격차를 좁히고 있습니다. Apple은 수직 통합된 실리콘을 통해 프리미엄 기기 마진을 확보하고 외부 의존도를 줄이고 있으나, 상용 칩셋 시장에는 진출하지 않고 있습니다.
신흥 경쟁업체들은 틈새 시장 요구사항을 충족하고 있습니다. NXP 및 Renesas는 ISO 26262 규격을 준수하는 자동차 연결성에 중점을 둡니다. Unisoc은 저가형 안드로이드 핸드셋 및 저비용 IoT 모듈 시장을 공략합니다. SatixFy 및 AST SpaceMobile과 같은 전문 기업들은 지상 셀 그리드를 넘어 연결성을 확장하는 비지상 네트워크(NTN) 솔루션을 개발하고 있습니다. 모뎀 특허 풀, RF 프론트엔드 복잡성, 최첨단 노드 R&D의 자본 집약성으로 인해 시장 진입 장벽은 여전히 높습니다.
전략적으로 주요 기업들은 멀티 칩렛 패키징,자체 IP 개발, 그리고 소프트웨어 정의 모뎀(SDM) 기술에 적극적으로 투자하며 경쟁 우위를 확보하고 있습니다. 이러한 전략은 복잡한 시장 환경에서 기술 리더십을 유지하고 새로운 기회를 포착하는 데 필수적입니다.
결론적으로, 모뎀 시장은 기술 혁신, 전략적 파트너십, 그리고 끊임없는 경쟁으로 특징지어집니다. 퀄컴은 여전히 시장을 지배하고 있지만, MediaTek, Apple, 그리고 다양한 틈새 시장 플레이어들이 각자의 강점을 활용하여 시장 점유율을 확대하고 있습니다. 미래에는 5G Advanced 및 6G 기술의 발전, 비지상 네트워크(NTN)의 상용화, 그리고 AI 기반 모뎀 솔루션의 등장이 시장의 판도를 바꿀 주요 동인이 될 것입니다. 기업들은 이러한 변화에 발맞춰 지속적인 연구 개발과 전략적 투자를 통해 미래 연결성 시대의 주역이 되기 위해 노력할 것입니다.
글로벌 멀티모드 칩셋 시장 보고서는 시장 정의, 연구 방법론, 주요 요약, 시장 환경, 시장 규모 및 성장 예측, 경쟁 환경, 시장 기회 및 미래 전망을 포괄적으로 다룹니다.
시장 개요 및 성장 전망:
멀티모드 칩셋 시장은 2030년까지 467억 달러 규모에 도달할 것으로 예상되며, 2024년부터 2030년까지 연평균 성장률(CAGR) 16.02%를 기록할 전망입니다. 특히 자동차 텔레매틱스 칩셋은 커넥티드 차량에 대한 규제 의무화에 힘입어 17.21%의 가장 높은 CAGR을 보이며 빠르게 성장할 것으로 예측됩니다. 주파수 대역별로는 Sub-6 GHz와 mmWave를 모두 지원하는 듀얼 밴드 칩셋이 AR/VR, 산업용 로봇, 고정 무선 액세스 분야에서 요구되는 초저지연 및 멀티 기가비트 속도 덕분에 18.44%의 CAGR로 시장 견인력을 확보하고 있습니다. 공정 노드 측면에서는 7-10nm 노드 클래스가 고용량 스마트폰에 대한 우수한 비용-성능 균형을 바탕으로 50.50%의 매출 점유율을 차지하며 주류 생산을 이끌고 있습니다. 지역별로는 아시아 태평양 지역이 중국, 한국, 인도 등 통합 제조 생태계의 강점에 힘입어 2024년 매출의 57.77%를 차지하며 가장 큰 시장 점유율을 보유하고 있습니다.
주요 시장 동인:
시장의 성장을 견인하는 주요 요인으로는 250달러 미만 5G 스마트폰을 위한 에너지 효율적인 통합 SoC의 수요 증가, 온디바이스 AI 가속기의 빠른 채택, IoT 기기에서 RedCap 및 NB-NTN 표준의 확장, 플래그십 스마트폰의 3nm 및 5nm 공정 노드 전환, 인도 및 동남아시아에서의 칩 공급망 현지화, 그리고 성숙 노드(22-28nm) 생산 능력에 대한 정부 인센티브 등이 있습니다.
주요 시장 제약:
반면, 5G IP에 대한 지정학적 수출 통제로 인한 중국 공급업체의 개발 주기 지연(최대 18개월), 이종 3D 스택의 열 관리 한계, 희토류 재료로 인한 RF 프런트엔드 비용 인플레이션, 초미세 Cu-Cu 하이브리드 본딩의 신뢰성 위험 등이 시장 성장을 저해하는 요인으로 작용하고 있습니다.
시장 세분화 및 경쟁 환경:
보고서는 애플리케이션(스마트폰, 태블릿, IoT 기기, 자동차 텔레매틱스, 고정 무선 CPE, 웨어러블), 주파수 대역 지원, 통합 유형, 공정 노드, 최종 사용 산업 및 지역별로 시장을 상세히 분석합니다. 경쟁 환경 분석에는 MediaTek, Qualcomm Technologies, Apple, Unisoc, Samsung Electronics, Huawei Technologies, Intel Corporation 등 주요 기업들의 시장 집중도, 전략적 움직임, 시장 점유율 및 상세 프로필이 포함됩니다.
시장 기회 및 미래 전망:
본 보고서는 또한 시장 내 미충족 수요 영역을 식별하고, 향후 시장 기회와 전망에 대한 심층적인 평가를 제공합니다.


1. 서론
- 1.1 연구 가정 및 시장 정의
- 1.2 연구 범위
2. 연구 방법론
3. 요약
4. 시장 환경
- 4.1 시장 개요
- 4.2 시장 동인
- 4.2.1 250달러 미만 5G 폰을 위한 에너지 효율적인 통합 SoC
- 4.2.2 온디바이스 AI 가속기의 빠른 채택
- 4.2.3 IoT 기기에서 RedCap 및 NB-NTN 표준의 확장
- 4.2.4 플래그십 스마트폰의 3nm 및 5nm 노드 전환
- 4.2.5 인도 및 동남아시아의 칩 공급망 현지화
- 4.2.6 성숙 노드 용량(22-28 nm)에 대한 정부 인센티브
- 4.3 시장 제약
- 4.3.1 5G IP에 대한 지정학적 수출 통제
- 4.3.2 이종 3D 스택의 열 관리 한계
- 4.3.3 희토류 재료로 인한 RF 프론트엔드 비용 인플레이션
- 4.3.4 초미세 Cu-Cu 하이브리드 본드의 신뢰성 위험
- 4.4 산업 가치 사슬 분석
- 4.5 규제 환경
- 4.6 기술 전망
- 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
- 4.7.1 신규 진입자의 위협
- 4.7.2 공급업체의 교섭력
- 4.7.3 구매자의 교섭력
- 4.7.4 대체재의 위협
- 4.7.5 경쟁 강도
- 4.8 거시 경제 요인이 시장에 미치는 영향
5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)
- 5.1 애플리케이션별
- 5.1.1 스마트폰
- 5.1.2 태블릿
- 5.1.3 IoT 기기
- 5.1.4 자동차 텔레매틱스
- 5.1.5 고정 무선 CPE
- 5.1.6 웨어러블
- 5.2 주파수 대역 지원별
- 5.2.1 Sub-6 GHz 전용
- 5.2.2 Sub-6 GHz 및 mmWave
- 5.2.3 레거시 (≤4G) 멀티모드
- 5.3 통합 유형별
- 5.3.1 독립형 모뎀
- 5.3.2 통합 SoC (모뎀 + 애플리케이션 프로세서)
- 5.3.3 임베디드 통신 모듈
- 5.4 공정 노드별
- 5.4.1 ≥28 nm
- 5.4.2 14-22 nm
- 5.4.3 7-10 nm
- 5.4.4 ≤5 nm
- 5.5 최종 사용 산업별
- 5.5.1 가전제품
- 5.5.2 자동차
- 5.5.3 산업용 IoT
- 5.5.4 통신 인프라 장비
- 5.6 지역별
- 5.6.1 북미
- 5.6.1.1 미국
- 5.6.1.2 캐나다
- 5.6.1.3 멕시코
- 5.6.2 남미
- 5.6.2.1 브라질
- 5.6.2.2 아르헨티나
- 5.6.2.3 남미 기타 지역
- 5.6.3 유럽
- 5.6.3.1 영국
- 5.6.3.2 독일
- 5.6.3.3 프랑스
- 5.6.3.4 이탈리아
- 5.6.3.5 스페인
- 5.6.3.6 러시아
- 5.6.3.7 유럽 기타 지역
- 5.6.4 아시아 태평양
- 5.6.4.1 중국
- 5.6.4.2 일본
- 5.6.4.3 인도
- 5.6.4.4 대한민국
- 5.6.4.5 호주 및 뉴질랜드
- 5.6.4.6 동남아시아
- 5.6.4.7 아시아 태평양 기타 지역
- 5.6.5 중동
- 5.6.5.1 사우디아라비아
- 5.6.5.2 아랍에미리트
- 5.6.5.3 튀르키예
- 5.6.5.4 중동 기타 지역
- 5.6.6 아프리카
- 5.6.6.1 남아프리카 공화국
- 5.6.6.2 나이지리아
- 5.6.6.3 케냐
- 5.6.6.4 아프리카 기타 지역
- 5.6.1 북미
6. 경쟁 환경
- 6.1 시장 집중도
- 6.2 전략적 움직임
- 6.3 시장 점유율 분석
- 6.4 기업 프로필 (글로벌 수준 개요, 시장 수준 개요, 핵심 부문, 재무 정보(가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
- 6.4.1 미디어텍 Inc.
- 6.4.2 퀄컴 테크놀로지스 Inc.
- 6.4.3 애플 Inc.
- 6.4.4 유니SOC (상하이) 테크놀로지스 Co., Ltd.
- 6.4.5 삼성전자 Co., Ltd.
- 6.4.6 화웨이 테크놀로지스 Co., Ltd.
- 6.4.7 인텔 코퍼레이션
- 6.4.8 브로드컴 Inc.
- 6.4.9 마벨 테크놀로지 그룹 Ltd.
- 6.4.10 텍사스 인스트루먼츠 Incorporated
- 6.4.11 NXP 반도체 N.V.
- 6.4.12 코보, Inc.
- 6.4.13 스카이웍스 솔루션스, Inc.
- 6.4.14 하이실리콘 테크놀로지스 Co., Ltd.
- 6.4.15 아날로그 디바이시스, Inc.
- 6.4.16 ST마이크로일렉트로닉스 N.V.
- 6.4.17 르네사스 일렉트로닉스 코퍼레이션
- 6.4.18 GCT 반도체 Inc.
- 6.4.19 세콴스 커뮤니케이션스 S.A.
- 6.4.20 카비움 LLC
7. 시장 기회 및 미래 전망
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다중 모드 칩셋은 현대 무선 통신 기술의 핵심 요소로서, 다양한 통신 표준을 하나의 칩셋 내에서 통합하여 지원하는 반도체 솔루션을 의미합니다. 과거에는 각 통신 방식(예: 2G, 3G, Wi-Fi, Bluetooth)마다 별도의 칩셋이 필요하여 기기의 복잡성과 전력 소모가 컸습니다. 그러나 다중 모드 칩셋의 등장으로 이러한 문제점들이 해결되었으며, 하나의 칩셋으로 여러 통신망에 유연하게 접속할 수 있게 되어 스마트폰, 태블릿, IoT 기기 등 다양한 전자기기의 소형화, 고성능화, 저전력화를 가능하게 하였습니다. 이는 하드웨어 설계의 간소화와 제조 비용 절감에도 크게 기여하고 있습니다.
다중 모드 칩셋의 유형은 지원하는 통신 표준의 범위와 애플리케이션에 따라 다양하게 분류됩니다. 통신 표준 기반으로는 2G, 3G, 4G, 5G 이동통신 모드를 모두 지원하는 통합 칩셋이 있으며, 여기에 Wi-Fi, Bluetooth, GPS 등 근거리 무선 통신 및 위치 확인 기능을 추가로 통합한 형태가 일반적입니다. 애플리케이션 기반으로는 스마트폰과 같은 고성능 모바일 기기용 칩셋, 저전력 및 저비용에 중점을 둔 IoT 기기용 칩셋(예: NB-IoT, Cat-M1 지원), 높은 신뢰성과 장기 지원이 요구되는 차량용 칩셋, 그리고 견고성과 특정 산업 프로토콜 지원이 중요한 산업용 칩셋 등으로 나눌 수 있습니다. 또한, 통합 수준에 따라 CPU, GPU, 메모리 컨트롤러, 통신 모뎀 등 핵심 기능을 하나의 칩에 집적한 SoC(System-on-Chip) 형태가 주류를 이루며, 통신 기능에 특화된 모뎀 칩셋이 별도의 애플리케이션 프로세서와 함께 사용되는 경우도 있습니다.
이러한 다중 모드 칩셋은 광범위한 분야에서 활용되고 있습니다. 가장 대표적인 용도는 스마트폰과 태블릿으로, 전 세계 어디서든 다양한 이동통신망과 무선 네트워크에 접속할 수 있도록 하는 핵심 부품입니다. 또한, 스마트 홈 기기, 웨어러블 디바이스, 스마트 센서, 자산 추적 장치 등 수많은 IoT 기기에서 효율적이고 안정적인 무선 연결을 제공합니다. 차량용 인포테인먼트 시스템과 텔레매틱스 분야에서는 V2X(Vehicle-to-everything) 통신, 내비게이션, 실시간 엔터테인먼트 서비스 구현에 필수적이며, 스마트 팩토리, 원격 모니터링 시스템, 로봇 등 산업용 장비에서도 안정적인 데이터 통신을 지원하여 생산성 향상과 효율적인 운영에 기여하고 있습니다. 나아가, 라우터나 게이트웨이와 같은 네트워크 장비에서도 다양한 통신 프로토콜을 처리하는 데 사용될 수 있습니다.
다중 모드 칩셋의 성능과 효율성을 극대화하기 위해서는 여러 관련 기술들이 함께 발전하고 있습니다. RF 프론트엔드(RFFE) 기술은 안테나와 모뎀 칩셋 사이에서 신호 송수신을 담당하는 핵심 부품으로, 다중 모드 칩셋이 다양한 주파수 대역과 통신 표준을 효율적으로 처리할 수 있도록 지원합니다. 소프트웨어 정의 라디오(SDR) 기술은 하드웨어 변경 없이 소프트웨어 업데이트만으로 다양한 통신 표준을 지원할 수 있게 하여 칩셋의 유연성을 높입니다. 또한, 배터리 수명 연장을 위한 저전력 설계 기술(예: 전력 게이팅, 동적 전압/주파수 스케일링)은 모바일 및 IoT 기기에서 매우 중요합니다. 최근에는 칩셋 내에 AI/머신러닝 가속기를 통합하여 온디바이스 AI 기능을 강화하고 있으며, 데이터 암호화 및 보안 부팅 등을 지원하는 하드웨어 보안 모듈(HSM) 통합을 통해 보안성도 강화하고 있습니다.
현재 다중 모드 칩셋 시장은 5G 네트워크의 전 세계적인 확산과 함께 급격한 성장을 경험하고 있습니다. 5G 스마트폰 및 관련 인프라 구축이 가속화되면서 5G 다중 모드 칩셋의 수요가 폭발적으로 증가하고 있으며, 다양한 IoT 기기들의 무선 연결 요구가 늘어나면서 저전력, 저비용 다중 모드 칩셋 시장 또한 확대되고 있습니다. 퀄컴, 미디어텍, 삼성전자 등 주요 반도체 기업들이 이 시장에서 치열하게 경쟁하고 있으며, 기술 통합 및 고도화를 통해 더 많은 통신 표준을 지원하고, AI, 보안 등 부가 기능을 통합하며, 전력 효율성을 높이는 방향으로 기술 발전이 이루어지고 있습니다. 다만, 최근 글로벌 반도체 공급망 불안정은 다중 모드 칩셋 시장에도 영향을 미치며 공급 안정성이 중요한 과제로 부상하고 있습니다.
미래 다중 모드 칩셋은 6G 및 차세대 통신 기술의 발전에 발맞춰 더욱 진화할 것으로 전망됩니다. 6G 연구가 본격화됨에 따라 미래 칩셋은 더욱 광범위한 주파수 대역과 새로운 통신 기술(예: 테라헤르츠 통신, 위성 통신 통합)을 지원하게 될 것입니다. 스마트 시티, 자율주행, 메타버스 등 초연결 사회의 구현에 필수적인 요소로서 그 중요성은 더욱 커질 것이며, 온디바이스 AI 기능이 더욱 고도화되어 칩셋 자체에서 복잡한 연산을 처리하고 실시간으로 데이터를 분석하는 능력이 강화될 것입니다. 또한, 특정 애플리케이션에 최적화된 맞춤형 칩셋 개발이 용이하도록 모듈화된 설계가 더욱 중요해질 것이며, 사이버 위협 증가에 따라 칩셋 수준에서의 강력한 보안 기능과 높은 신뢰성이 더욱 강조될 것입니다. 배터리 기술의 한계를 보완하기 위한 칩셋의 전력 효율 개선 노력 또한 지속적으로 이루어질 것입니다. 다중 모드 칩셋은 미래 디지털 사회의 신경망 역할을 수행하며 혁신을 주도할 핵심 기술로 자리매김할 것입니다.