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[IT뉴스][인터뷰] 스티브 파이텔 시높시스 수석부사장 “AI 성능 발목 잡는 반도체 ‘열’… 시스템 통째로 분석하는 시뮬레이션이 해법”

온카뱅크관리자

2026-09-20 06:07:26

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> ‘47조원 빅딜’ 앤시스 인수 1년… “칩 설계에 현실 물리 해석 결합” “3D IC 열, 패키지·서버·데이터센터 냉각까지 연결해 계산” “멀티피직스 퓨전 개발 성과… 설계 작업 최대 10배 가속” “AI 시대 엔지니어, 도구 조작보다 결과 분석·최적화에 집중” 
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 <img alt="스티브 파이텔 시높시스 시뮬레이션·해석(S&amp;A)부문 제품관리 총괄 수석부사장이 지난 9일 서울 강남구 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스에서 조선비즈와 인터뷰하고 있다./시높시스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/20/chosunbiz/20260920060157048paqj.jpg" data-org-width="2000" dmcf-mid="UhC7HPKpju" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/20/chosunbiz/20260920060157048paqj.jpg" width="658">
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 스티브 파이텔 시높시스 시뮬레이션·해석(S&amp;A)부문 제품관리 총괄 수석부사장이 지난 9일 서울 강남구 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스에서 조선비즈와 인터뷰하고 있다./시높시스
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 “반도체에서 발생하는 열은 인공지능(AI) 성능 향상을 가로막는 요인입니다. AI 반도체일수록 집적도가 높아져 발생하는 열이 많아지고, 이는 성능 저하를 불러일으킵니다. 특히 3차원 집적회로(3D IC)처럼 여러 칩을 밀집해 배치하면 칩과 패키지에서 발생한 열이 서버와 데이터센터의 냉각 부담으로까지 이어집니다. 칩부터 데이터센터까지 모든 요소에서 열을 어떻게 빼낼지가 핵심 과제인 것이죠. 이를 해결하려면 시스템 전체를 시뮬레이션해야 합니다.”
 스티브 파이텔 시높시스 시뮬레이션·해석(S&amp;A)부문 제품관리 총괄 수석부사장은 지난 9일 서울 강남구 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스에서 조선비즈와 만나 이같이 말했다. 그는 AI 발전의 병목으로 꼽히는 ‘열 문제’를 시뮬레이션 기술로 완화할 수 있다고 했다. 칩에서 시작한 열이 패키지와 서버, 데이터센터로 이동하는 전 과정을 설계 단계부터 계산하면 발열이 집중되는 지점을 미리 찾아 칩 배치와 패키지 구조를 바꾸고, 이에 맞는 냉각 방식까지 함께 최적화할 수 있다는 것이다.
 파이텔 수석부사장은 미국 사우스캐롤라이나대에서 신호무결성(Signal Integrity)을 전공해 박사 학위를 받았다. 반도체와 기판을 고속으로 오가는 전기 신호가 잡음이나 간섭으로 훼손되지 않고 전달되는지를 다루는 분야로, 관련 논문을 50편 이상 발표했다. 인텔에서 시니어 엔지니어로 일한 뒤 2007년 앤시스에 합류해 약 19년간 전자·기계·유체 등 시뮬레이션 제품의 개발 방향과 제품 관리를 맡았다. 앤시스가 시높시스에 인수되면서 현재는 S&amp;A부문 제품관리를 총괄하고 있다.
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 <img alt="스티브 파이텔 시높시스 시뮬레이션·해석(S&amp;A)부문 제품관리 총괄 수석부사장이 지난 9일 서울 강남구 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스에서 열린 ‘시뮬레이션 월드 코리아 2026’에서 기조연설을 하고 있다./시높시스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/20/chosunbiz/20260920060158672ckte.jpg" data-org-width="2000" dmcf-mid="uvYTD0HlAU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/20/chosunbiz/20260920060158672ckte.jpg" width="658">
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 스티브 파이텔 시높시스 시뮬레이션·해석(S&amp;A)부문 제품관리 총괄 수석부사장이 지난 9일 서울 강남구 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스에서 열린 ‘시뮬레이션 월드 코리아 2026’에서 기조연설을 하고 있다./시높시스
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 ◇ 47조원에 앤시스 품은 시높시스… “현실 세계 예측해 더 좋은 칩 설계”
 시높시스는 반도체 칩 설계에 쓰이는 전자설계자동화(EDA) 소프트웨어와 반도체 설계자산(IP)을 공급하는 미국 기업이다. 삼성전자 파운드리에 2나노미터(㎚·10억분의 1m) 공정용 설계 도구와 IP를 공급하고 있으며, SK하이닉스를 비롯한 국내 반도체 기업들과도 협력하고 있다. 시높시스는 2025 회계연도에 매출 70억5400만달러(약 9조4900억원)를 기록했고, 이 중 약 13.4%가 한국에서 나왔다.
 시높시스는 AI와 첨단 패키징이 확산하면서 칩 내부 회로만 최적화해서는 실제 제품의 성능과 전력 효율을 충분히 높이기 어렵다고 판단했다. 시뮬레이션·해석 기업 앤시스를 약 350억달러(당시 환율 기준 약 46조8000억원) 규모로 인수한 배경이다. 시높시스는 2024년 1월 앤시스와 인수 계약을 맺고, 작년 7월 관련 절차를 완료했다.
 파이텔 수석부사장은 시높시스가 앤시스를 인수한 배경에 대해 “앤시스는 현실 세계를 예측하는 일을 했는데, 이런 기술을 설계에 더하면 더 좋은 칩을 만들 수 있다”며 “설계자가 필요한 시점에 정확한 물리 해석을 활용해 더 나은 결정을 내릴 수 있게 되는 것”이라고 말했다.
 칩은 설계 단계에서 정상적으로 작동하더라도 실제 제품에 탑재되면 열과 전압 변화, 전자기 간섭, 구조 변형 등에 따라 성능이 달라질 수 있다. 파이텔 수석부사장은 “칩은 결국 다른 제품 안에 들어간다”며 ‘피직스 어웨어 디자인(physics-aware design·물리를 반영한 설계)’을 강조했다. “칩이 제품 안과 실제 환경에서도 의도한 방식으로 작동하도록 하려면 시뮬레이션을 통해 물리 세계를 반영한 설계가 이뤄져야 한다”는 것이다.
 파이텔 수석부사장은 시높시스의 원자 단위 소재 모델링 기술 ‘퀀텀에이티케이(QuantumATK)’와 앤시스의 소재 관리·예측 기술 ‘그란타(Granta)’를 결합한 배터리 개발을 사례로 들었다. 그는 “원자 수준의 모델링과 소재 관리 기술을 결합해 새로운 배터리 소재를 개발할 수 있는 체계를 구축했다”며 “공급망까지 살펴보면서 새로운 방식으로 소재를 모델링하고 더 나은 배터리를 위한 신소재를 개발하는 일도 가능해졌다”고 말했다.
 시높시스가 지난 6월 공식 출시한 ‘멀티피직스 퓨전(Multiphysics Fusion)’도 양사 기술을 결합해 내놓은 성과다. 고대역폭메모리(HBM)와 그래픽처리장치(GPU) 등 여러 칩을 좁은 공간에 집적하는 AI 반도체에서는 열과 전력, 전자기 현상, 구조적 변형이 서로 영향을 주고받는다. 멀티피직스 퓨전은 시높시스의 반도체 설계·검증 도구에 앤시스의 물리 해석 기술을 결합해 설계 과정에서 이런 영향을 함께 분석할 수 있도록 한 솔루션이다.
 ◇ “3D IC 열, 칩에서 끝나지 않아”… 데이터센터 냉각까지 함께 계산
 파이텔 수석부사장은 3D IC에서 발생하는 열은 칩 단위에서 끝나는 문제가 아니라고 강조했다. 그는 “3D IC에서 열을 패키지 밖으로 빼내는 것은 매우 큰 과제”라며 “인쇄회로기판(PCB)이 랙으로 들어가고, 여러 랙은 다시 대형 건물 안에 들어간다. 개별 구성 요소부터 시스템 전체까지 시뮬레이션해야 ‘병목 문제’를 풀 수 있는 것”이라고 했다.
 멀티피직스 퓨전에는 전압 강하와 열, 응력 등이 반도체 동작에 미치는 영향을 함께 분석하는 기능이 적용됐다. 이를 활용하면 반도체 동작 속도를 검증하는 시뮬레이션의 실행 속도를 최대 3배 높이고, 목표한 전력·성능·면적에 맞춰 설계를 마무리하는 데 걸리는 시간을 최대 10배 단축할 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 삼성전자 파운드리도 초기 검증에 참여해 전압 강하와 열, 응력이 반도체 동작 속도에 미치는 영향을 하나의 과정에서 분석하기도 했다. 다음은 파이텔 수석부사장과의 일문일답.
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 스티브 파이텔 시높시스 시뮬레이션·해석(S&amp;A)부문 제품관리 총괄 수석부사장이 지난 9일 서울 강남구 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스에서 조선비즈와 인터뷰하고 있다./시높시스
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 ―AI가 엔지니어의 역할을 어떻게 바꿀 것으로 보는가.
 “현재 시뮬레이션의 가장 큰 진입 장벽 중 하나는 사용 편의성이다. AI 에이전트를 활용하면 시뮬레이션 전문가가 아닌 엔지니어도 가상 환경에서 여러 가능성을 시험할 수 있게 된다. 미래의 엔지니어는 AI에 자신이 무엇을 만들고 싶은지, 즉 ‘설계 의도(design intent)’를 전달할 것이다. 그러면 AI가 신뢰할 수 있는 물리 시뮬레이션 기술을 구동해 실제 제품이 어떻게 작동할지를 예측할 수 있다.
 엔지니어는 인터페이스에서 어떤 버튼을 눌러야 하는지를 배우는 ‘버튼 누르는 전문가(button-pushing expert)’가 되는 대신 결과를 분석하는 데 더 많은 시간을 쓰게 될 것이다. 이해하고 싶은 현상을 설명하면 시뮬레이션 결과를 받고 이를 토대로 설계를 다시 최적화하는 식이다.
 AI 등장으로 전문가가 필요 없어지는 게 아니다. 결과를 검증하려면 여전히 전문가가 필요하다. 특정 문제에서는 기존 시뮬레이션 결과를 활용한 대리 모델을 통해 계산 속도를 크게 높여 엔지니어가 더 빠르게 의사결정을 내릴 수도 있다.”
 ―‘피지컬 AI’가 부상하면서 시뮬레이션의 중요성도 커지고 있다. 시높시스의 앤시스 인수는 이런 변화 과정에서 어떤 의미가 있나. 
 “피지컬 AI에서 가장 중요한 기반 가운데 하나는 실제 세계에서 어떤 일이 일어날지를 정확하게 예측하는 것이다. 시높시스가 제공할 수 있는 근본적인 가치는 물리 법칙에 기반해 현실에서 제품이 어떻게 작동할지를 계산·예측하는 해석 기술이다. 가상 센서를 이용하면 칩에서 시작해 제품이 실제 환경과 상호작용할 때 어떻게 작동할지까지 예측할 수 있다.
 로봇 분야에서 놀라운 것은 설계 과정보다 AI가 로봇의 지능을 발전시키는 속도다. 몇 년 전만 해도 로봇이 넘어지는 모습을 많이 봤지만 지금은 큰 발전이 있었다. 산업 환경에서는 앞으로 더 많은 로봇을 보게 될 것이고 제조업에도 큰 영향을 줄 것이다. 개인적으로 2~5년 안에는 일부 사람의 집에서 휴머노이드 로봇을 볼 수도 있다고 생각한다. 다만 광범위하게 보급되려면 비용과 안전 문제가 해결돼야 한다.”
 ―삼성전자·SK하이닉스처럼 첨단 반도체를 개발하는 기업은 설계 데이터 유출을 특히 경계한다. 생성형 AI나 AI 에이전트의 효과를 극대화하려면 외부 서버를 활용해야 한다는 인식도 있는데, 핵심 설계 데이터의 보안 문제는 어떻게 해결하나.
 “시높시스 제품은 고객의 인프라 안에서 작동하도록 설계한다. 대부분 고객이 자체 인트라넷에서 운영한다. 일반적으로 온프레미스(내부 구축형) 방식으로 고객 인트라넷 안에 잠겨 있다. 어떤 데이터를 학습에 사용할지도 고객이 통제한다. 고객이 전체 IT 인프라를 관리하고 무엇을 외부로 내보낼 수 있는지도 결정한다. 클라우드 서비스형 소프트웨어(SaaS)가 아니라 말 그대로 고객 환경 안에서 작동하는 방식이다.”
 ―약 20년간 한국 고객들과 일해 왔다. 한국 산업의 경쟁력을 어떻게 평가하나. 
 “이번 한국 방문의 가장 큰 목적도 고객들을 만나는 것이다. 보통 1년에 한두 번 한국을 찾고 있으며 여러 고객들을 만나왔다. 한국은 ‘세계의 기술 수도(Tech capital of the world)’라고 생각한다. 반도체뿐 아니라 자동차, 조선, 전자·소비자 제품 등 여러 분야에서 세계적인 역량을 가진 기업들이 있다. 한국에서 개발된 기술과 제품은 세계 시장에 상용화되는 경우가 많기 때문에 매우 중요한 시장이다.
 개별 기업이나 고객에 대해서는 구체적으로 언급할 수 없지만, 열 관리와 3D IC 설계는 실제로 매우 중요한 문제이고 광학과 코패키지드 옵틱스, 실리콘 포토닉스도 마찬가지다. 이런 분야에서 시뮬레이션을 활용하면 더 나은 전력과 성능, 짧은 설계 주기, 설계 후반부의 실패 감소로 이어질 수 있다. 시높시스가 가진 반도체 설계 역량부터 앤시스의 시뮬레이션 기술까지 활용하면 한국 엔지니어들이 반도체뿐 아니라 자동차, 조선, 로봇 등 다양한 분야에서 제품을 개발하는 데 도움을 줄 수 있다고 본다.”
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