🚀 [Synopsys] AI·로봇 수요가 여는 ‘반도체 설계의 새 시대’

세계 1위 반도체 설계 소프트웨어 기업 시놉시스(Synopsys)가 “AI 컴퓨팅, 첨단 로봇, 차세대 기술의 부상으로 반도체 및 전자 개발의 패러다임이 근본적으로 변화하고 있다”고 밝혔습니다. 기존에는 전기적 특성만 확인하면 칩 개발이 가능했지만, 이제는 기계적·열·전자기적 시뮬레이션까지 필수로 요구되는 시대가 열렸습니다. 이는 전통적인 칩 설계 방식을 넘어 칩과 시스템의 통합 설계로 확장되는 대변혁을 의미합니다.

 

전 세계 반도체 산업은 지금 **‘칩 중심’에서 ‘칩+시스템 통합’**으로 패러다임 전환을 겪고 있습니다. 불과 10년 전만 해도 칩 설계는 전기적 특성만 만족하면 양산이 가능했고, 나머지 요소는 완제품 제조사의 영역이었습니다. 그러나 AI 데이터센터, 자율주행차, 차세대 항공기, 고성능 로봇 등 다중 기능·고집적 제품이 늘어나면서, 칩 설계 자체가 열 관리, 기계적 내구성, 전자기 간섭까지 아우르는 시스템 엔지니어링의 일부로 진화하고 있습니다.

 

이 변화의 중심에 선 기업이 바로 **시놉시스(Synopsys)**입니다. 글로벌 EDA 시장 점유율 1위를 지키는 이 회사는, 칩 설계 자동화 역량에 더해 물리 세계 전반을 가상화할 수 있는 시뮬레이션 기술을 흡수하며 새로운 성장 궤도에 오르고 있습니다. 특히 350억 달러 규모의 앤시스(Ansys) 인수는, 전기·기계·열·전자기 해석을 하나로 통합하는 ‘멀티피직스(Multiphysics) 플랫폼’의 탄생을 알리는 상징적 사건입니다.

 

이제 반도체 설계는 단순한 회로 최적화가 아니라, 제품의 전체 생애주기 성능을 좌우하는 핵심 과정이 되었고, 이는 곧 반도체·전자산업 전반의 경쟁 규칙을 다시 쓰게 될 것입니다.

 

 

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🛠️ “전기 테스트만으론 부족하다” – 복합 시뮬레이션 시대

시놉시스 최고제품책임자(CPO) 라비 수브라마니안은 “어제까지는 전기적 테스트만으로 칩 승인(Sign-off)이 가능했지만, 오늘날에는 기계적·열·전자기적 검증까지 필요하다”고 강조했습니다.

특히, 멀티다이(다중 칩) 적층 설계와 첨단 패키징 기술이 필수화되면서, 설계자들은 개별 칩 설계에 그치지 않고 시스템 차원의 최적화까지 수행해야 합니다. 엔비디아(Nvidia), 퀄컴(Qualcomm), 미디어텍(MediaTek) 등도 단순 칩 개발을 넘어 완성형 시스템 제작에 나서고 있으며, 많은 제조사들이 자체 칩 설계에 도전하고 있습니다.

 

 

과거 반도체 개발에서 ‘칩 승인(Sign-off)’ 과정은 비교적 단순했습니다. 전자회로의 전기적 특성을 시뮬레이션하고, 신호 지연·잡음·전력 소모가 기준치 안에 들어오면 양산에 들어가는 것이 일반적이었습니다. 그러나 AI, 자율주행, 고성능 로봇, 항공우주 장비 등 고집적·고성능 시스템이 등장하면서, 칩 설계는 더 이상 ‘전자적 정상 작동’만으로는 완성품을 보장할 수 없게 됐습니다.

 

오늘날의 첨단 칩은 단일 기능에 국한되지 않고, 여러 개의 칩을 3D로 적층한 멀티다이 구조나 고밀도 패키징을 통해 성능을 극대화합니다. 이 과정에서 발생하는 열(thermal) 문제, 기계적 응력(mechanical stress), **전자기 간섭(EMI)**은 단순 전기 시뮬레이션으로는 예측이 불가능합니다. 예를 들어, 고성능 AI 칩이 데이터센터에서 24시간 가동될 경우, 열 축적이 성능 저하뿐 아니라 물리적 손상까지 유발할 수 있으며, 자율주행차의 레이더·센서 칩은 진동·충격·온도 변화에 장기간 노출됩니다.

 

시놉시스의 라비 수브라마니안 CPO는 “이제 설계 검증 단계에서 전기, 기계, 열, 전자기 테스트를 통합적으로 수행해야 한다”며, 이를 **‘멀티피직스(Multiphysics) 시뮬레이션’**이라 정의했습니다. 이 방식은 단일 칩이 아니라 시스템 전체의 물리 환경을 가상화해, 실제 운용 조건에서 발생할 수 있는 모든 문제를 사전에 예측합니다.

 

이러한 변화는 단순한 기술적 진보를 넘어 EDA(전자설계자동화) 산업의 판도를 바꾸는 요인이 되고 있습니다. 이제 설계자는 칩을 ‘전자부품’이 아니라 하나의 복합 물리 시스템의 일부로 바라보아야 하며, 설계 툴도 전기·기계·열 해석 기능이 유기적으로 결합된 통합 시뮬레이션 플랫폼을 필요로 하게 되었습니다.

 

 

 

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🌐 EDA 시장의 진화와 시놉시스의 우위

이러한 변화는 전자설계자동화(EDA) 시장에 구조적 변화를 일으키고 있습니다. 툴 간 통합성이 과거 어느 때보다 중요해졌고, 시놉시스는 2024년 기준 시장 점유율 32%로 1위를 유지하고 있습니다. 시가총액은 인텔, NXP, 인피니언 등 유명 칩 제조사를 능가합니다.

특히, 시뮬레이션과 모델링 수요가 칩 수준을 넘어 시스템 수준으로 확대되면서, 시놉시스는 이를 성장 기회로 보고 있습니다.

 

EDA(Electronic Design Automation, 전자설계자동화) 산업은 반도체 설계의 ‘두뇌’ 역할을 하는 핵심 소프트웨어 시장으로, 칩 개발의 복잡성이 기하급수적으로 증가함에 따라 급격히 진화하고 있습니다. 과거에는 회로 설계, 배선, 검증 중심의 툴만 있으면 충분했지만, 오늘날에는 멀티다이(다중 칩) 패키징, 3D 적층, 고속 인터커넥트, 그리고 **시스템 수준 가상화(System-Level Virtualization)**까지 아우르는 통합 툴 체계가 필수 조건이 되었습니다.

 

시놉시스는 2024년 기준 글로벌 EDA 시장 점유율 약 **32%**를 차지하며, 2위 캐던스(Cadence), 3위 지멘스 EDA(Siemens EDA)를 크게 앞서고 있습니다. 이는 단순히 규모의 우위가 아니라, 칩 설계부터 시스템 시뮬레이션까지 이어지는 풀 스택(Full Stack) 솔루션을 제공할 수 있는 몇 안 되는 업체이기 때문입니다. 예를 들어, 설계 자동화 툴과 시뮬레이션 소프트웨어를 하나의 환경에서 구동할 수 있어, 고객은 설계-검증-생산 전 과정을 통합 관리할 수 있습니다.

 

또한, 시놉시스는 시장 다변화 전략에서도 두각을 나타내고 있습니다. 과거 고객층이 인텔, 삼성, TSMC 같은 순수 반도체 제조사에 국한됐다면, 최근에는 자동차, 항공우주, 로봇, 소비자가전 제조사까지 확장되었습니다. 특히, 자율주행차나 차세대 항공기 설계에서는 칩 자체뿐만 아니라 배터리 관리, 열 방출, 기계적 내구성까지 함께 검증해야 하므로, 시놉시스의 ‘EDA+시뮬레이션’ 결합 솔루션이 강력한 경쟁력을 발휘합니다.

 

경쟁사 대비 시놉시스의 차별화 포인트는 크게 세 가지입니다.

1. 멀티피직스 통합 – Ansys 인수로 전기·기계·열·전자기 분석을 단일 플랫폼에서 구현 가능
2. IP 라이브러리 규모 – CPU, GPU, 인터페이스 등 수천 개의 설계 IP 제공으로 고객 개발 시간 단축
3. 시장 대응 속도 – AI·로봇·데이터센터 등 신규 수요에 맞춘 신제품 출시 주기 단축

EDA 시장은 2030년까지 연평균 8~10% 성장할 것으로 예상되지만, 차세대 시스템 설계 난이도의 급증을 감안하면 시놉시스의 실제 성장 속도는 업계 평균을 상회할 가능성이 큽니다. 단순한 툴 제공업체를 넘어, **‘설계 생태계의 운영체제(OS)’**로 자리매김하는 것이 시놉시스의 장기 전략입니다.

 

 

 

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💡 350억 달러 규모 Ansys 인수 – 멀티피직스 통합의 시작

시놉시스는 세계 1위 시뮬레이션 소프트웨어 기업 **앤시스(Ansys)**를 350억 달러에 인수하며, 전기·기계·열·전자기 분석을 하나로 묶는 멀티피직스(Multiphysics) 통합 툴 개발에 착수했습니다. 이를 통해 총주소시장이 약 310억 달러로 확대될 것으로 전망합니다.

2024 회계연도 매출은 61억 달러로 사상 최대를 기록했고, 향후 성장 동력으로 AI 데이터센터, 자율주행차, 차세대 항공기, 휴머노이드 로봇 등을 꼽았습니다.

 

 

시놉시스가 2024년에 발표한 350억 달러 규모의 앤시스(Ansys) 인수는 단순한 M&A를 넘어 EDA 업계의 판도를 바꿀 ‘빅뱅’에 가깝습니다. 앤시스는 전 세계 1위 멀티피직스(Multiphysics) 시뮬레이션 소프트웨어 기업으로, 항공우주·자동차·방위산업·에너지 분야에서 기계·열·유체·전자기 등 다양한 물리 환경을 가상 분석할 수 있는 기술력을 갖추고 있습니다.

📌 인수 배경

• AI, 자율주행, 로봇, 항공우주 분야의 제품은 이제 전기적 특성뿐 아니라 **기계적 안정성·열 관리·전자기 간섭(EMI)**까지 동시에 고려해야 하는 복합적인 설계가 필수입니다.
• 기존 EDA 툴만으로는 모든 물리 현상을 반영하기 어려웠던 반면, 앤시스는 이미 다중 물리 분석 분야에서 세계적 표준을 확립했습니다.
• 시놉시스는 이 기술을 자사 설계 툴에 원스톱으로 통합함으로써 ‘칩+시스템’ 수준의 전방위 설계 플랫폼을 완성하려는 것입니다.

📌 기술적 시너지

• 시놉시스의 강점: 반도체·시스템 온 칩(SoC) 설계, IP 라이브러리, 회로 시뮬레이션
• 앤시스의 강점: 열·기계·유체·전자기 해석, 고급 재료 모델링, 복잡한 물리 환경 시뮬레이션
• 결합 효과: 반도체 설계자가 설계 초기 단계부터 전기·열·기계·전자기 해석을 하나의 툴에서 동시 수행 가능 → 개발 기간 단축, 설계 오류 감소, 양산 성공률 증가

📌 시장 확장 효과

• 총주소시장(TAM) 규모가 기존 190억 달러에서 약 310억 달러로 확대
• 반도체 기업 외에도 자동차·항공·에너지·로봇 제조사까지 신규 고객층 확보
• ‘EDA+멀티피직스’라는 새로운 산업 표준 창출 가능성

📌 전략적 함의
이 인수는 시놉시스가 **단순한 EDA 툴 제공업체에서 ‘제품 개발 전 과정을 아우르는 종합 엔지니어링 플랫폼 기업’**으로 변모한다는 선언과 같습니다. 앞으로 고객은 설계, 검증, 시뮬레이션, 양산 준비까지 모든 과정을 단일 플랫폼에서 처리할 수 있게 되며, 이는 설계 생태계의 ‘잠금 효과(Lock-in)’를 강화해 경쟁사 진입을 더욱 어렵게 만들 것입니다.

 

시놉시스는 2026년 상반기에 첫 통합 멀티피직스 툴을 선보일 계획이며, 이는 자동차·항공·방위·데이터센터 산업 전반에 걸쳐 차세대 혁신을 가속화할 핵심 도구가 될 것으로 보입니다.

 

 

 

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🚗✈️ 차세대 산업이 요구하는 ‘칩+시스템’ 설계

AI 데이터센터 설계에서는 발열·냉각·전력 관리가 핵심이며, 자율주행차·드론·로봇 설계에는 배터리 관리, 날개 구조, 소재 모델링까지 포함된 고급 시뮬레이션이 필요합니다.

즉, 반도체 설계는 더 이상 ‘전자회로 설계’에 국한되지 않고, 물리 세계 전반을 가상으로 구현·검증하는 과정이 되고 있습니다. 이로 인해 시놉시스의 고객층도 반도체 기업뿐 아니라 자동차, 항공, 로봇, IT 기기 제조사로 확장되고 있습니다.

 

AI 데이터센터, 자율주행차, 차세대 항공기, 드론, 그리고 인간형 로봇에 이르기까지, 차세대 산업은 단순히 ‘빠르고 효율적인 칩’을 넘어 칩과 시스템의 완전한 융합 설계를 요구하고 있습니다. 예를 들어, 대규모 AI 데이터센터에서는 칩의 연산 성능만큼이나 발열 관리·냉각 효율·전력 최적화가 운영 비용과 안정성에 직결됩니다. 자율주행차나 첨단 드론에서는 센서·레이더·통신 모듈의 칩 설계뿐 아니라, 차량 충격·진동·극한 온도 변화에도 견디는 기계적·열적 안정성까지 함께 보장해야 합니다.

 

특히, 항공우주 산업에서는 재료의 강도, 무게, 열팽창 계수와 같은 물리적 특성이 비행 안정성과 안전 규격 충족에 직접 연결되기 때문에, 설계 단계부터 **재료 모델링(Material Modeling)**과 구조 시뮬레이션이 필수적입니다. 휴머노이드 로봇 분야 역시 단순한 제어 칩 설계를 넘어서 관절 모터·센서·배터리 시스템과의 전기적·기계적 통합 성능을 사전에 검증해야 상용화 속도를 높일 수 있습니다.

 

이 모든 것은 결국, 반도체 설계가 전통적인 EDA 범위를 넘어 시스템 엔지니어링(System Engineering) 단계로 진입했음을 보여줍니다. 앞으로 경쟁력 있는 기업은 칩 단위 성능 최적화뿐 아니라, 시스템 전체의 물리·기계·열·전자기 환경을 통합적으로 고려할 수 있는 설계 역량을 갖춰야 합니다.

 

 

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📅 2026년 상반기 – 통합 툴 첫 공개

시놉시스는 2026년 상반기에 첫 멀티피직스 통합 툴을 출시할 예정입니다. 이 툴은 멀티다이 패키징 지원, 자동차·항공우주 분야의 지능형 시스템 가상화, 고급 테스트 기능을 포함합니다.

이는 반도체 설계자가 제품 개발 초기 단계에서 전기·기계·열·전자기 특성을 동시에 고려해 혁신 속도를 높일 수 있도록 돕게 됩니다.

 

 

시놉시스는 2026년 상반기에 첫 번째 통합 멀티피직스 EDA 툴을 시장에 선보일 예정입니다. 이 툴은 시놉시스의 반도체 설계 자동화 역량과 앤시스의 고급 물리 시뮬레이션 기술을 하나의 플랫폼에서 제공하는 것이 핵심입니다.

주요 기능은 다음과 같습니다.

1. 멀티다이 패키징 지원 – 여러 개의 칩을 2.5D·3D 구조로 적층·연결하는 설계 및 열·전력·신호 무결성 검증
2. 자동차·항공우주 특화 시뮬레이션 – 충격·진동·온도 변화에 대한 내구성 테스트와 소재별 반응 분석
3. 고급 열·전자기 해석 – 발열 패턴 예측, 전자기 간섭(EMI)·전자파 적합성(EMC) 시뮬레이션
4. 가상 프로토타이핑(Virtual Prototyping) – 실제 제작 전 시스템 전체를 디지털 환경에서 테스트하여 개발 시간 단축
5. 통합 데이터 관리 – 설계·검증 데이터를 단일 환경에서 관리하여 협업 효율성 극대화

이 통합 툴이 상용화되면, 반도체 기업뿐 아니라 자동차, 항공, 로봇, 에너지 산업의 기업들도 칩+시스템 동시 설계를 구현할 수 있게 되어, 제품 개발 속도를 대폭 향상시키고 실패 확률을 줄일 수 있습니다. 궁극적으로 이는 EDA 시장을 ‘반도체 중심’에서 ‘산업 전방위 플랫폼’으로 재정의하는 계기가 될 것입니다.

 

 

 

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🎯 결론 – 반도체 설계의 경계가 무너진다

이번 시놉시스의 행보는 칩 설계의 한계를 넘어 ‘시스템 설계’로의 확장을 선언한 것이나 다름없습니다. AI와 로봇, 자율주행, 항공우주 분야의 발전은 앞으로 수년간 폭발적인 설계 복잡도를 만들어낼 것이며, 이를 효율적으로 대응할 수 있는 기업이 시장을 주도하게 될 것입니다.

시놉시스와 앤시스의 결합은 그 시작점이며, EDA 산업의 다음 세대 표준을 형성할 가능성이 큽니다.

 

시놉시스와 앤시스의 결합은 단순한 시장 점유율 확대가 아니라, EDA를 산업 전방위 ‘디지털 설계 OS’로 격상시키는 전략적 행보입니다. 앞으로 AI, 로봇, 자율주행, 항공우주, 방위산업에 이르기까지 신제품 개발 과정은 물리 환경의 가상화와 칩·시스템 통합 검증을 전제로 움직일 것입니다.

 

이 변화는 세 가지 함의를 가집니다.

1. 설계 주도권의 이동 – 하드웨어 제조사에서 EDA·시뮬레이션 플랫폼 제공사로
2. 개발 속도의 비약적 향상 – 가상 환경에서 사전 검증을 완료해 시제품 제작·테스트 시간을 단축
3. 진입 장벽의 강화 – 통합 플랫폼이 표준이 되면, 후발 업체가 동일 수준의 툴을 제공하기 어려워짐

2026년 상반기 출시될 첫 통합 멀티피직스 툴은, 단순히 시놉시스의 신제품이 아니라 **EDA 산업의 ‘다음 세대 표준’**이 될 가능성이 큽니다. 그리고 이 표준을 장악하는 기업이, 향후 10년간 AI·로봇·항공우주·자동차 산업의 혁신 속도를 결정할 것입니다.