SkyWater는 무엇을 만드는 회사일까요

Ryan

Oct 21

6 min read

SkyWater는 무엇을 만드는 회사일까요

IonQ의 경쟁사도 찾는 반도체 제조 파트너

RyanLab | 미래기술 투자연구소 | 2026.10.21

SkyWater의 제조 역할을 표현한 개념 삽화입니다. 실제 시설 사진이 아닙니다.

Quantum Computing 기업에 투자하다 보면 자연스럽게 이런 질문을 하게 됩니다.

“IonQ와 경쟁사 중에서 누가 더 좋은 Quantum Computer를 만들까요?”

중요한 질문입니다. 기술의 성능과 확장성, 고객 확보 능력은 기업의 미래를 결정하는 핵심 요소이기 때문입니다. 그런데 최근 D-Wave와 SkyWater의 협력 소식을 살펴보다가, 조금 다른 질문이 떠올랐습니다.

“경쟁사가 성장하는 과정에서도 IonQ에 사업 기회가 생길 수 있을까요?”

2026년 10월 13일, D-Wave와 SkyWater는 반도체 공정 개발과 제조 협력을 이어가는 다년 계약을 발표했습니다. 두 회사의 협력은 Minnesota Fab에서 10년 이상 이어져 왔으며, SkyWater는 D-Wave의 Advantage2 Processor 제조에도 참여했습니다. [1]

SkyWater가 IonQ 산하에 있다는 점을 생각하면 흥미로운 관계입니다. Quantum Computing 시장에서는 경쟁하는 기업들이지만, 제조 단계에서는 공급자와 고객으로 연결되어 있기 때문입니다.

다만 이 소식만 보고 “경쟁사가 잘되면 IonQ도 무조건 돈을 번다”고 결론 내리기는 이릅니다. 그 연결이 어떤 의미인지 이해하려면 먼저 SkyWater를 알아야 합니다.

이 회사는 도대체 무엇을 만드는 회사일까요?

연구실의 기술을 반복 가능한 제조로 바꾸는 과정

우리가 반도체 제조를 생각할 때는 보통 설계도를 공장에 전달하면 같은 Chip이 대량으로 생산되는 모습을 떠올립니다. 그러나 새로운 소재와 특수한 구조를 사용하는 소자는 그 단계에 도달하기까지 많은 과정이 필요합니다.

어떤 소재를 사용해야 하는지, 얼마나 얇게 쌓아야 하는지, 어느 순서로 가공해야 하는지, 서로 다른 구조를 어떻게 연결해야 하는지를 결정해야 합니다. 한 번 작동하는 데 성공했다고 해도, 같은 성능을 반복해서 구현할 수 있는지는 별개의 문제입니다.

SkyWater가 내세우는 Technology-as-a-Service, TaaS는 이러한 과정에 고객과 함께 참여하는 모델입니다. 고객의 요구에 맞춰 공정을 개발하고, 시제품을 거쳐 생산 규모를 확대할 수 있도록 지원합니다. [2]

이 관점에서 보면 SkyWater를 이해하는 질문도 달라집니다.

“얼마나 작은 Transistor를 만들 수 있을까요?”와 함께, “고객이 필요로 하는 특수한 소자를 얼마나 안정적으로 구현할 수 있을까요?”를 물어야 합니다.

그렇다면 그 특수한 소자에는 어떤 것들이 있을까요?

인포그래픽 1 | TaaS 개발 과정 [2]

현실의 신호를 읽고 처리하는 반도체

SkyWater의 기술 중에는 Mixed-signal CMOS가 있습니다. 여기서 Mixed-signal은 Analog 신호와 Digital 신호를 함께 다룬다는 의미입니다.

현실에서 발생하는 온도, 압력, 빛 등의 정보는 센서를 통해 전기 신호로 바뀝니다. 전자 시스템이 이 정보를 활용하려면 신호를 읽고 처리하는 회로가 필요합니다. 이런 역할을 하는 반도체에서는 연산 속도뿐 아니라 신호의 정확성, 전력 소모, 작동 환경과 신뢰성도 중요합니다.

SkyWater는 자동차, 산업, 의료, 항공우주·국방 등의 분야를 위한 CMOS 제조 플랫폼을 제공합니다. 따라서 이 회사를 이해할 때는 첨단 Digital Processor의 미세공정 경쟁만으로 평가하기보다, 어떤 용도의 반도체를 제조하는지 함께 보셔야 합니다. [3]

이 역할을 좀 더 구체적으로 이해할 수 있는 사례가 Thermal Imaging입니다.

열화상 장비는 물체가 방출하는 적외선 정보를 받아 영상으로 보여줍니다. 이때 감지 소자에서 발생하는 미세한 전기 신호를 읽어내는 회로가 Readout Integrated Circuit, ROIC입니다.

감지하는 부분이 있어도 그 신호를 정확하게 읽지 못하면 좋은 영상을 얻기 어렵습니다. 센서와 Readout 회로가 함께 작동해야 하는 이유입니다.

SkyWater의 ThermaView는 냉각형·비냉각형 Thermal Imaging용 ROIC 제조를 지원하고, 비냉각형에 사용되는 Microbolometer 기술도 지원 대상으로 제시합니다. 완성된 열화상 카메라를 판매한다는 의미보다는, 그 안에서 감지와 신호 판독을 가능하게 하는 제조 기술을 제공한다고 이해하시면 됩니다. [4]

이런 반도체가 우주나 극한 환경으로 들어가면 요구 조건은 더 까다로워집니다.

방사선은 전자 회로의 동작에 영향을 줄 수 있기 때문에, 해당 환경을 고려한 설계와 제조 공정이 필요합니다. Radiation-Hardened, Rad-Hard 반도체가 필요한 이유입니다. SkyWater는 이러한 용도를 위한 공정 기술도 제공합니다. [5]

여기까지 살펴보면 SkyWater가 제공하는 가치가 조금 더 선명해집니다. 고객의 제품이 사용될 환경에 맞춰, 필요한 기능과 신뢰성을 갖춘 반도체를 구현하는 것입니다.

작은 구조와 빛을 다루는 제조 기술

SkyWater의 제조 범위에는 MEMS와 Photonics도 포함됩니다.

MEMS는 미세한 기계 구조와 전자 기술을 결합하는 분야입니다. 반도체 제조 기술로 아주 작은 구조물을 만들고, 이를 감지나 작동에 활용합니다. Photonics는 빛을 만들고, 전달하고, 제어하거나 감지하는 기술입니다.

두 분야는 서로 다르지만, 일반적인 전자 회로에 추가적인 기능을 결합한다는 점에서 SkyWater의 맞춤형 공정 개발 역량과 연결됩니다. 회사는 Imaging, Sensing, Biomedical, Quantum Computing 등의 응용을 위한 MEMS와 Photonic 소자의 개발·제조를 지원합니다. [6]

Quantum Computing에 가까워질수록 이러한 제조 기술의 의미는 더 커집니다. 정보를 다루는 방식에 따라 필요한 소재와 소자, 연결 구조가 달라지기 때문입니다.

예를 들어 빛을 활용하는 Quantum 시스템에서는 빛이 지나가는 경로와 손실을 관리하는 기술이 중요합니다. SkyWater는 Quantum Photonics용 Silicon Nitride 플랫폼과 서로 다른 소재를 통합하는 기술을 제시하고 있습니다. [7]

이제 SkyWater가 여러 Quantum 기업과 관계를 맺을 수 있는 이유가 보이기 시작합니다. 기업마다 Quantum Computing을 구현하는 방식은 달라도, 이를 실제 장치로 만들기 위해서는 소재와 공정, 정밀한 제조가 필요합니다.

D Wave와 연결되는 Superconducting 제조 기술

SkyWater는 Superconducting 회로를 위한 제조 기술도 제공합니다.

대표적으로 Josephson Junction, Superconducting 배선, 다층 회로 구조, 극저온에서 작동하는 소자를 위한 공정 개발이 포함됩니다. 이러한 기술은 Superconducting Qubit과 Quantum Processor뿐 아니라, 이를 지원하는 Cryogenic Control Electronics에도 활용될 수 있습니다. [8]

여기서 글의 시작에 등장했던 D-Wave로 돌아가 보겠습니다.

D-Wave는 Quantum 시스템과 Processor를 설계하고, SkyWater는 소재와 박막, 여러 제조 단계를 결합하는 공정 역량을 제공합니다. 오랜 협력 과정에서 D-Wave 기술의 요구 조건에 맞춘 제조 경험이 축적되었고, 이것이 Advantage2 Processor 제작으로도 이어졌습니다. [1]

이 관계의 중요성은 단순히 “제조할 공장이 있다”는 데 그치지 않습니다.

특수한 구조를 어떤 공정으로 구현해야 하는지, 문제가 발생했을 때 무엇을 조정해야 하는지에 대한 경험이 쌓여 있다는 점이 중요합니다. 이런 경험은 제조 파트너를 선택하거나 변경할 때 고려해야 할 요소가 될 수 있습니다.

인포그래픽 2 | 주요 제조 기술 [2–8]

고객마다 다른 공급 범위

다른 Quantum 기업의 사례를 보면 SkyWater의 역할이 더 입체적으로 보입니다.

PsiQuantum은 2023년 SkyWater와의 개발 협력 확대 및 향후 Quantum Computing 시스템에 사용될 Silicon Photonic Chip 생산 계획을 발표했습니다. 이는 Photonics 분야에서 SkyWater의 역할을 보여주는 사례입니다. 다만 이 발표만으로 현재 생산량이나 매출 규모, 독점 공급 여부까지 알 수 있는 것은 아닙니다. [9]

Silicon Quantum Computing, SQC와의 관계는 또 다릅니다.

2025년 발표에 따르면 SQC가 자체적으로 만든 QPU를 제공하고, SkyWater는 Superconducting Resonator와 맞춤형 Silicon Wafer 등을 제공하는 구조입니다. 즉, SkyWater가 SQC의 QPU 전체를 대신 제조한다는 뜻은 아닙니다. Quantum과 Classical 구성 요소를 함께 사용하는 시스템을 구현하는 과정에서 각자의 역할을 맡는 것입니다. [10]

이 차이는 중요합니다.

고객 명단에 Quantum 기업이 있다고 해서 모두 같은 제품을 구매하거나 같은 규모의 매출을 발생시키는 것은 아닙니다. 어떤 기업에는 Processor 제조가, 다른 기업에는 Photonic 소자나 특수 Wafer, 연결 부품과 공정 개발이 협력의 중심일 수 있습니다.

SkyWater의 기회를 평가하려면 고객의 이름과 함께 실제로 무엇을 공급하는지를 살펴봐야 합니다.

인포그래픽 3 | 고객별 공개 협력 범위 [1, 9, 10]

부품을 시스템으로 연결하는 Advanced Packaging

개별 소자가 잘 작동한다고 해서 전체 시스템이 자동으로 완성되지는 않습니다. 서로 다른 Chip과 소재, 전자 회로와 광학 부품이 연결되어야 합니다.

이 단계에 필요한 것이 Advanced Packaging입니다.

SkyWater는 Interposer, Wafer Bonding, 2.5D/3D Integration 등의 기술을 제공합니다. 각각의 구성 요소를 하나의 시스템으로 통합하는 데 필요한 제조 역량입니다. [7]

이렇게 보면 SkyWater가 다루는 기술들이 서로 연결됩니다.

신호를 읽는 회로를 만들고, 특수한 환경에서 작동하도록 공정을 개발하고, 빛이나 Superconducting 특성을 활용하는 소자를 구현하며, 서로 다른 구성 요소를 연결합니다.

이것이 SkyWater를 단순히 “Quantum Chip을 만드는 회사”라는 한 문장으로 설명하기 어려운 이유입니다. Quantum은 중요한 기회이지만, 회사의 제조 기반은 더 다양한 산업과 기술에 걸쳐 있습니다.

IonQ의 내부 개발과 외부 고객을 위한 제조 기반

IonQ는 SkyWater 인수 발표에서 자체 기술을 위한 미국 내 제조 기반 확보와 함께, SkyWater가 외부 고객을 위한 Merchant Supplier 역할을 이어갈 것이라는 방향을 제시했습니다. [11]

이 전략은 두 가지 관점에서 볼 수 있습니다.

먼저 IonQ 내부에서는 설계와 공정 개발, 제조 사이의 협업을 강화할 수 있는 기반이 됩니다. 새로운 설계를 실제로 만들어 시험하고, 결과를 다음 설계에 반영하는 과정이 중요하기 때문입니다. 다만 인수가 실제 개발 속도와 비용을 얼마나 개선하는지는 앞으로의 실행 결과로 확인해야 합니다.

외부에서는 다른 기업의 개발·생산 수요에 참여할 수 있습니다. IonQ 자체 Quantum Computer의 판매와는 별도로, SkyWater가 외부 고객에게 제조와 개발 서비스를 제공하는 사업입니다.

그래서 처음의 질문에 대한 답도 좀 더 정확해집니다.

경쟁사의 성장이 SkyWater에 실제 주문으로 연결된다면, IonQ에도 사업 기회가 될 수 있습니다.

다만 이는 경쟁사의 기술과 Intellectual Property를 IonQ가 자유롭게 사용할 수 있다는 뜻은 아닙니다. D-Wave와의 새 계약에도 IP 보호 조건이 포함되어 있습니다. 외부 고객이 제조 파트너를 신뢰할 수 있어야 이러한 사업 관계도 지속될 수 있습니다. [1]