설계 50배 빨라져도 최종 승인은 인간 몫… 칩 설계 '자율 AI' 상용화 격돌

글로벌 전자설계자동화 3대 기업인 케이던스, 시놉시스, 지멘스 전자설계자동화 부문이 2026년 하반기 반도체 설계와 검증 워크플로 전반에 인간 개입을 최소화하는 자율 에이전트 상용화에 나섰다.

톰스하드웨어는 사양서 분석부터 기능 검증까지 자율 처리해 개발 속도를 최대 50배 끌어올렸다는 주장이 나오지만, 정작 최종 승인 권한은 여전히 인간 엔지니어의 손에 머물러 있다고 보도했다. 미세공정 설계 병목이 심화되는 환경에서 이번 소프트웨어 지능화는 한국 파운드리와 반도체 설계 전문 기업의 개발 리드타임에 중대한 변곡점을 형성할 전망이다.


정보기술 전문 매체 톰스하드웨어는 전자설계자동화 주요 기업들이 프론트엔드 설계 영역에서 에이전틱 인공지능을 실전에 속속 투입하고 있다고 9월 30일(현지시각) 보도했다.
칩 사양서와 회로 연결을 기술하는 레지스터 전송 레벨 코드, 기능 검증용 테스트벤치는 언어 모델이 처리하기 수월한 텍스트 구조인 데다 시뮬레이션 결과가 통과 또는 실패로 명확히 갈리기 때문이다.

시놉시스는 자연어 사양서로부터 검증된 레지스터 전송 레벨 코드를 도출하는 '에이전트엔지니어' 체계를 공개했다. 기존 비에이전트 워크플로 대비 검증 완료 속도를 최대 50배 높이고 검증 커버리지도 20%포인트 확대했다는 자체 측정 결과를 제시했다. 고객사 평가와 관련해서는 일본 후지쓰가 코드 생성 생산성을 10%에서 30%까지 개선했다는 발표를 내놨다.

케이던스는 자율 검증 플랫폼 '칩스택'으로 맞대응을 펼치고 있다. 엑셀리움 논리 시뮬레이션 엔진과 재스퍼 포멀 정형 검증 도구를 병렬 연동해 통상 5주가 걸리던 기능 검증 주기를 1일 미만으로 단축했다고 설명했다.

특정 설계 영역에서 제한적 레벨 5 자율성을 달성했다는 주장도 내놨다. 지멘스 전자설계자동화 역시 '퓨즈' 에이전트 체계 내 솔리도 도구를 가동해 라이브러리 특성화 처리 속도를 10배 이상 개선했다는 자체 평가를 제시했다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트에 따르면 중국 국유 전자설계자동화 기업 엠피리언도 회로 배치 작업 기간을 4주에서 1주로 줄였다고 밝히며 시장 경쟁에 가세했다.


개발 앞단의 속도 개선과 달리 회로 배선과 칩 소자 배치를 다루는 백엔드 구현 단계에서는 물리 법칙의 벽이 뚜렷하다. 신호 지연, 발열, 전력 소모, 기하학적 간섭을 계산하는 물리적 배치 도구는 단일 연산 실행에만 수일에서 수주가 소요되는 까닭이다.
실패 시 수반되는 웨이퍼 폐기 비용이 막대해 단일 시뮬레이션 결과만으로 인공지능이 자율 판단을 내리기 어렵다는 점도 한계다. 케이던스의 이노스택이나 시놉시스의 퓨전 컴파일러 에이전트가 단독 설계가 아닌 다중 조건 실험 자동화 수준에 머물러 있는 배경이다.

신뢰성 검증 체계도 인간의 통제를 벗어나지 못했다. 아난드 티루벤가담 시놉시스 제품관리 전무는 결정적인 최종 승인 체크포인트는 여전히 인간 엔지니어가 통제한다고 선을 그었다. 롭 노스 케이던스 그룹 디렉터 역시 대다수 슈퍼에이전트 기술은 완전 자율인 레벨 5가 아닌 고도화된 레벨 4 수준이라고 설명했다.

3사 모두 엔비디아의 네모트론 추론 모델과 오픈셸 샌드박스를 실행 기반으로 채택해 시스템 이상 동작을 방어하고 있으나, 자체 발표 수치를 객관적으로 입증할 제3자 공인 벤치마크는 아직 확인되지 않았다. 구체적인 상용 소프트웨어 라이선스 비용 역시 비공개 상태다.


자율 에이전트 도구 도입은 2나노미터 이하 첨단 공정 수주전에 집중하는 한국 반도체 생태계 전반에 직접적인 영향을 미칠 것으로 분석된다. 삼성전자 파운드리 사업부와 디자인솔루션파트너 연합군은 복잡한 칩 설계 완료 주기를 줄여 글로벌 빅테크 수주전에서 속도 경쟁력을 확보할 수 있다.

멀티다이와 2.5차원·3차원 첨단 패키징 설계 과정에서 검증 병목을 낮출 경우 양산 준비 기간을 단축하는 효과가 기대된다. 전문 검증 엔지니어 부족난을 겪는 한국 팹리스 스타트업 역시 개발 지연을 일정 부분 덜어낼 수 있다.

소프트웨어 과금 체계 개편과 특정 인프라 결속은 해결해야 할 과제다. 중국 엠피리언을 필두로 기존 영구 소프트웨어 라이선스 판매 방식에서 벗어나 토큰 소비 기반 종량제로 전환하려는 움직임이 나타나고 있다.

종량 과금 모델이 글로벌 3사로 전이될 경우 회로 복잡도 상승에 비례하는 소프트웨어 사용료 지출이 한국 중소 팹리스의 연구개발 원가 부담을 가중시킬 가능성이 있다. 글로벌 3사가 엔비디아 오픈셸 런타임과 블루필드-4 감시 플랫폼을 공통 채택하면서 반도체 설계 소프트웨어 환경이 특정 그래픽처리장치 인프라에 결속되는 구조도 굳어지고 있다.

향후 기술 실효성을 가를 판단 기준은 2026년 말로 예정된 3사의 정식 상용화 버전에서 실제 양산 칩에 적용된 고객 사례와 독립 검증 데이터가 공개되는지 여부다. 설계 검증 시간 단축이 실제 양산 칩 제작 원가 절감과 수율 안정화로 이어지는지가 시장 안착을 결정짓는다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com