멘토 그래픽스의 월든 C. 라인스(Walden C. Rhines) 회장은 지난 8월 ‘멘토 포럼 2012’에 맞춰 방한했다. 월든 C. 라인스 회장은 조직이 분업화·전문화되면서 제품 설계 과정이 복잡해졌다며, 최적의 결과물 도출을 위해 단일 플랫폼을 운영해야 한다고 강조했다. 그가 ‘멘토 포럼 2012’에서 발표했던 주요 내용을 정리했다.

기업은 전자 시스템을 디자인하기 위해 많은 어려움을 겪고 있다. 10년 전 멘토 그래픽스는 시스템 칩의 성능을 향상시키면서 전력소비를 줄이는 제품을 개발했다. 당시 큰 규모의 가전업체가 멘토 제품에 관심을 보였으며, 자연스레 문제점을 토로했다. 이 가전 업체가 겪은 디자인상의 문제는 휴대용 전자 디바이스에 임베디드 코어 탑재 시, SW 실행 전력이 굉장히 높다는 것이었다. 그들은 8.5 mW에서 4.5 mW로 전력을 낮추는 것이 목표였다. 3명의 엔지니어가 1년간 노력했지만 6 mW 정도 밖에 낮추지 못했다. 하지만 멘토의 엔지니어가 이 회사를 찾아가 달성할 수 없었던 수준으로 전력 레벨을 달성시켰다. 멘토는 고객사에 3명의 엔지니어가 작업하기 이전에 디자인을 주면 전력 레벨 문제를 해결해 주겠다고 약속했다. 이들은 멘토의 툴로 하드웨어를 신디사이저하고 코프로세서를 사용해, 기존 SW를 8.5 mW에서 3.7 mW까지 전력소모 수준을 낮췄다. 이 수치는 처음 목표치보다도 훨씬 낮은 수준으로, 고객사의 반응은 열광적이었다.

통합의 문제
그러나 이상한 상황이 벌어졌다. 갑자기 고객은 우리와 대화를 단절했다. 아무런 이야기도 없었으며, 질문도 하지 않았고, 제품평가조차 하지 않았다. 이유는 제품 하드웨어 디자인을 누가 담당할지 소프트웨어 배포는 누가할지 결정하지 못했던 것이다. 결국 고객사는 이 제품을 사용할 수 없다는 결론을 내렸다.
이는 극단적인 이야기가 아니다. 많은 회사에서 흔히 발생하는 문제다. 제품을 개발하기 위해선 여러 다양한 전문분야가 함께할 수밖에 없다. 하드웨어와 소프트웨어, 생산, 아날로그, 디지털, 시스템 디자인 등의 여러 전문분야가 각각의 작업을 거쳐 결과물을 통합해 최적의 시스템 솔루션을 만들어야 한다. 하지만 각각의 전문 분야별로 고유의 문화와 언어, 업무방식 있고 이는 서로 다르다. 왜 이렇게 다양한 전문 분야가 서로 협업해 일하기가 어려울까. 이유는 조직이 갈수록 커지고 전문화되기 때문이다. 매우 큰 조직은 다양한 전문가 그룹으로 구성돼 나름의 방식으로 일을 한다. 이런 부서 간 장벽으로 디자인은 성공적으로 만들어지기가 어렵다. 이들은 각 분야별로 독자적으로 자신의 업무를 진행하고 최종적인 시스템 통합은 제 3자가 해주길 기대한다. 통합하는 단계서 이런 문제가 발생하는 것이다. 하드웨어 부서는 하드웨어 디자인 일정이 지연되면 소프트웨어는 나중에 변경하면 된다고 생각한다. 반면 소프트웨어 부서는 하드웨어 디자인이 매일 늦고 변경이 많아 소프트웨어 개발을 제대로 할 수 있을지 고민한다. 두 개의 부서가 공감하는 유일한 부문은 하드웨어와 소프트웨어를 통합하는 과정에서 문제가 가장 많이 발생한다는 점이다.
아날로그 디자이너와 디지털 디자이너를 살펴보자. 아날로그 디자이너는 트랜지스터 레벨에서 시뮬레이션과 구현 등을 가장 중요하게 생각하지만, 모듈은 신뢰하지 않는다. 반면 디지털 디자이너는 검증을 위해 모듈이 반드시 필요하지만 트랜지스터 레벨은 중요하게 생각하지 않는다. 서로 다른 환경에서 다른 프로젝트를 작업하기에 최적의 솔루션을 개발하기는 매우 힘들다. 기업은 각각의 조직이 전문 영역간의 장벽을 넘어 큰 그림으로 제품을 최적화할 수 있는 방법을 모색할 수 있는지 생각해볼 필요가 있다.

단일 플랫폼이 최선책
이 같은 문제는 고객과 서플라이어의 관계를 바꿈으로써 해결할 수 있다. 25년 전 모든 반도체 회사는 통합 디바이스 제조업체였다. 즉 모든 반도체 회사가 자체적으로 웨이퍼팹, 생산 설비, 디자인 작업을 했다. 따라서 다양한 부서 간 갈등이 늘 존재했다. 생산 엔지니어는 수익률과 트루풋(through put)을 높여줄 수 있는 디자인을 원했던 반면, 설계 엔지니어는 성능을 최적화시켜줄 수 있고 각각의 부품 간 공간까지 최소화시켜줄 수 있는 디자인을 원했다. 많은 대형 반도체 업체의 경우 이런 두 부서간의 갈등이 존재할 때 종종 부서의 총 책임자가 나서 문제를 해결했다. 나 역시 21년 동안 이런 상황에 결정을 내려야만 했다. 합리적인 수준의 결정을 내렸지만, 임의적으로 반반씩 서로 양보하라는 방식은 최선의 결정일 수 없다. 최근에는 회사 내외부에 파운드리들이 서로 경쟁을 해 다른 결정을 내릴 수도 있다. 이런 경쟁은 디자인 부서의 요구 사항을 충족시키기에 충분하다. 따라서 파운드리가 가장 엄격한 기준을 제시하면서 저렴한 가격으로 제품을 생산해 준다. 그 결과 디자인 부서와 파운드리가 협력적인 관계를 맺을 수 있다.

둘째는 창업을 하는 것이다. 창업할 때는 규모를 작게 할 수밖에 없다. 따라서 한 사람이 여러 전문분야를 수행하는 경우가 많다. 큰 기업처럼 서로의 의무와 역량을 나눠 전문화할 수 없다. 이런 소기업은 한 사람 또는 하나의 그룹이 다양한 일을 해 혁신을 받아들이고 협력할 수밖에 없다.
셋째는 한 부서의 프로젝트를 다른 부서로 흡수 통합시키는 것이다. 15년 전 휴대전화는 무선 주파수 관련 컴포넌트가 가장 많았다. 하지만 최근의 스마트폰은 칩 설계상에서 모든 것이 하나의 블럭으로 바뀌었다. 대부분은 디지털 베이스밴드에 집적 구성됐으며, 아날로그 부분은 완전히 흡수/대체됐다. 더 이상 디지털 환경에서 아날로그를 통합시키는 것의 논쟁이나 이견이 없다. 한 부서에서 모두 디자인하고 통합하기 때문이다. 또한 다양한 기술/전문분야 간에 문제를 해결할 수 있는 방법은 상위 레벨서 추상화(abstraction)해 가고 있다. 앱스트랙션 레이어가 높은 수준에서 이뤄지면 모든 다양한 정보 분야에 같은 언어를 사용해 이해하기 쉽다. 예를 들면 UML이나 MATLAB은 시뮬레이션 언어지만 전기/기계 엔지니어나 물리학자 모두 이해할 수 있다.



넷째는 총체적으로 시스템을 최적화하기 위해 앱스랙션 레이어를 구성하는 것이다. 차량에 탑재된 많은 전자 장치는 디자인이 굉장히 어렵다. 서면 상의 사양을 적어 협력 업체에 전달하기 때문이다. 따라서 협력 업체는 전문분야별로 사양을 달리 해석할 수 있다. 이런 시스템 디자인은 통합하거나 변경이 어려워 유지관리가 힘든 디자인이 된다. 예를 들어 자동차 업계의 AUTOSAR는 표준을 정립해 새로운 앱스트랙션 레이어 역할을 한다. 이런 표준화는 디자인 및 시스템 레벨의 최적화가 가능하다. 또한 AUTOSAR는 기계나 컴퓨터가 이해할 수 있는 시스템 사양을 만들 수 있다. 여러 부서나 협력 업체별로 달리 해석할 여지가 없다. 소프트웨어 컴포넌트를 개발하는 회사나 부서도 표준 AUTOSAR 인터페이스인 AUTOSAR RTE를 사용할 수 있다. 전자제어유닛 개발자도 하드웨어나 펌웨어 개발 시 마이크로프로세서 앱스트렉션 레이어 인터페이스를 할 수 있도록 개발할 수 있다. 자동차 OEM 업체는 ECU를 바꾸거나 ECU를 공급하는 협력 업체를 변경할 때에도 종합 시스템에 대한 변경을 신경 쓰지 않고 바꿀 수 있다. 따라서 전체 시스템 성능을 최적화시킬 수 있다. 이중에서 각 디자인 분야 데이터를 통합 관리하는 것은 여전히 어려운 문제로 남아 있다. 이를 해결하기 위해서는 데이터 공유 표준을 만들고, 각 도메인 정보를 PDM 시스템 내에 직접 저장하고 관리, 관련 설계 디자인 데이터를 통합해 공유할 수 있는 단일 플랫폼을 운영하는 것 등을 고려해야 한다.