삼성전자 "후면전력공급 기술 적용 2나노, 2027년까지 양산 준비 마칠 것"

삼성전자, 미국서 파운드리포럼 개최

최시영 삼성전자 파운드리 사업부 사장이 12일 미국 실리콘밸리 삼성전자 DS부문 사옥에서 열린 파운드리 포럼에서 기조연설을 하고 있다. 삼성전자 제공

삼성전자가 후면전력공급(BSPDN) 기술을 적용한 2나노(㎚·10억분의 1m) 공정 준비를 2027년까지 완료하겠다고 12일(현지시간) 밝혔다. 후면전력공급은 반도체에 전기를 공급하는 전력선을 웨이퍼 윗면이 아니라 뒷면에 배치하는 기술이다. 전력선을 뒷면에 두면 회로와 전력 공급 공간을 분리하면서 전력 효율을 최대치로 끌어올리고 칩의 면적도 줄일 수 있어 반도체 소형화에 도움이 된다. 다만 고난도 기술이라 아직 상용화하지 못했는데, 앞으로 3년 안에 양산이 가능하게 하겠다는 것이다.

삼성전자는 이날 미국 실리콘밸리 사옥에서 파운드리 포럼을 열고 "후면전력공급 기술을 적용한 2나노 공정(SF2Z)을 2027년까지 준비하겠다"고 밝혔다. 삼성전자가 후면전력공급 양산 목표 시점을 밝힌 건 처음이다. "SF2Z는 기존 2나노 공정보다 전류의 흐름을 불안정하게 만드는 전압강하 현상이 대폭 줄어 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 칩 소비전력과 성능, 면적도 개선시킬 수 있다"고 삼성전자 측은 밝혔다.

후면전력공급 기술은 파운드리 업체들의 새 전장이다. 인텔은 2025년 후면전력공급 기술을 적용한 공정 양산을 시작하겠다고 밝힌 상태다. 파운드리 업계 1위인 대만 TSMC 역시 2026년 말부터 후면전력공급이 가능한 2나노 제품을 생산할 것으로 알려졌다.

반도체 업계에선 지난 4월 TSMC가 2026년부터 1.6나노 공정을 통한 반도체 생산을 시작할 예정이라고 깜짝 발표하면서 삼성전자도 1.4나노 양산 시점을 앞당길 수 있을 것이란 전망이 나왔다. 그러나 삼성전자는 이날 2027년 1.4나노 공정 양산 계획을 재확인하며 "목표한 성능과 수율을 확보하고 있다"고도 밝혔다.

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'통합 AI 솔루션' 도입 계획도 밝혀

아울러 삼성전자는 파운드리와 메모리, 패키지 사업을 모두 보유하고 있는 점을 최대한 살려 인공지능(AI) 시대에 대처하겠다고 밝혔다. 세 개 사업 분야 간 협력을 통해 설계 단계에서부터 고객사 요구에 맞추는 '통합 AI 솔루션'을 선보이겠다는 것이다. 삼성전자 측은 "통합 AI 솔루션을 활용하는 팹리스 고객은 파운드리, 메모리, 패키지 업체를 각각 사용할 경우 대비 칩 개발부터 생산에 걸리는 시간을 약 20% 단축할 수 있다"며 "2027년에는 AI 솔루션에 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한, 빛을 이용한 광학 소자까지 통합할 계획"이라고 전했다.

또 내년에는 기존 4나노 공정에 칩을 더 작게 만들면서 성능을 높이는 '광학적 축소' 기술을 도입(SF4U)해 양산할 예정이라고 밝혔다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 "AI를 중심으로 모든 기술이 혁명적으로 변하는 시점에서 가장 중요한 건 AI 구현을 가능하게 하는 고성능, 저전력 반도체"라며 "삼성전자는 AI 반도체에 최적화된 게이트올어라운드(GAA) 공정 기술과 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대에 고객들이 필요로 하는 AI 솔루션을 제공할 것"이라고 말했다.

실리콘밸리= 이서희 특파원 shlee@hankookilbo.com