이정배 삼성전자 사장 "반도체 미세공정 한계 다가와..해결책 시급"

제23회 반도체대전 기조연설
"파운드리 공정 미세화 느려지고, 단위 면적당 원가도 증가"
"D램, 10나노 이하 기술 개발 시급"
"낸드, 1000단 이상 혁신 필요한 때"
"급증하는 AI 워크로드, 기존 반도체로 대응 불가"
"업계 내 협력으로 기술적 난제 극복해야"
"포스트코로나 뚫을 인재 양성에 관심 가져야"

이정배 삼성전자 메모리사업부장 사장이 2021 반도체대전 온라인 기조연설을 하는 모습. /삼성전자 제공

이정배 삼성전자 메모리사업부장 사장은 26일 “미래에는 성능 향상, 전력 효율화, 공정 미세화 측면에서 그 어느 때보다 험난한 한계를 극복해야만 시장이 요구하는 제품을 선보일 수 있을 것”이라고 했다.

이 사장은 이날 서울 코엑스에서 열린 23회 반도체대전에서 ‘반도체, 포스트코로나의 미래를 그리다’라는 주제로 기조연설에 나서 이같이 밝혔다. 그는 반도체대전을 주최하는 한국반도체산업협회장을 맡고 있다. 이 사장은 “반도체 숙명인 미세공정 개발은 수 년 전부터 이미 한계에 대한 우려가 많았으나, 헌신적인 개발자들의 노력과 소재·부품·장비에서 끊임없는 혁신으로 극복해왔다”라며 ”하지만 앞으로는 더 큰 장벽이 예상된다”고 했다.

이 사장은 “로직 공정의 경우 최근 파운드리(반도체 위탁생산) 경쟁이 치열해지면서 7㎚(나노미터・10억분의 1m)부터 3㎚까지 지속적 공정 개발을 이뤄냈고, 최근 2㎚ 공정 확보를 위한 기술 개발이 한창 진행 중이지만, 1㎚ 이하까지는 더 많은 시간이 필요할 것으로 보인다”며 ”공정 미세화 속도 역시 느려지고, 단위 면적당 원가도 계속 증가하고 있어 경제성 측면에서도 해결책이 시급한 상황이다”라고 했다.

이 사장은 “D램은 20㎚ 벽을 넘어 14㎚ 제품이 양산 초입에 있으나 과거에 비해 공정 세대전환 속도는 더 느려지고 있다”라며 “10㎚ 이하 공정기술 확보를 위한 해결책을 마련해야 하는 시간도 얼마 남지 않았다”고 했다. 그러면서 그는 “낸드의 경우 V낸드 도입으로 혁신을 이뤄냈지만, 1000단 이상 적층기술 확보를 위한 또 다른 혁신을 준비해야 할 때”라고 덧붙였다.

이 사장은 “글로벌 (신종 코로나 바이러스 감염증) 팬데믹(감염졍 대유행)은 데이터 증가를 가속화시켜 데이터 폭증의 시대를 앞당기는 계기가 됐다”라며 “반도체 업계는 폭증하는 데이터를 얼마나 원활히 처리하고 다양한 산업을 어떻게 지원할 수 있는 지가 관건이 될 것이다”라고 했다. 또 이 사장은 “인공지능(AI)은 반도체 업계의 가장 큰 화두다”라며 “AI 워크로드는 2010년까지 2년에 두 배씩 증가했지만 그 이후로는 3~4개월에 두 배 이상 증가하고 있고, 처리해야 할 데이터의 양은 1년에 무려 10배 가량 증가하는 놀라운 변화를 보여주고 있다”고 했다. 그는 “급증하는 AI 워크로드는 기존 반도체의 발전 속도 만으로는 대응이 어렵기 때문에 많은 변화가 요구되고 있다” 했다.

이 사장은 “미래 대응을 위한 반도체 역할은 더욱 중요해지고 있지만 기술적 어려움은 점점 커지고 있고 전력 소모 역시 성능의 증가속도와 비례해 10년 전보다 수 배 수준으로 증가하고 있다”라며 “칩 사이즈 대형화와 필요 전력 증가로 전체 칩에 고르게 전력이 공급되지 못해 칩사이즈가 커지는 만큼 성능이 나아지지 않는 ‘다크실리콘’ 증가라는 문제가 발생한다”고 했다.

이 사장은 또 “마주할 기술 한계를 뛰어넘을 방법은 하나로, 반도체 업계 내 협력을 통해 그 방법을 함께 모색해 나가는 것이다”라며 “새로운 제품과 응용으로 더 나은 미래를 위해 만들어가는 반도체를 위해 우리 모두의 협력이 필요하고, 우리가 마주한 기술 난제 극복하기 위해선 그 어느 때보다 소재·부품·장비의 역할에 주목해야 한다”고 했다.

이 사장은 “간과할 수 없는 건 포스트코로나 시대를 이끌어갈 인력 양성이다”라며 “정부·기업·학계의 모든 노력과 투자가 단기간 구호가 아닌 반도체 생태계를 더욱 강화해 선순환 시스템으로 자리 잡을 때까지 우리 모두는 지속적 관심을 기울여야 한다”고 했다.

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