TSMC 잡는다…삼성전자 "후면전력공급 2나노 공정, 2027년 양산"
신규 2나노 공정, 원스톱 AI 솔루션 제시
'턴키' 강화해 TSMC 쫓는다
[마이데일리 = 황효원 기자] 삼성전자가 인공지능(AI) 시대에 최적화된 파운드리 전략을 발표했다. AI 칩 수요에 적극 대응해 세계 최대 파운드리 업체 TSMC를 잡겠다는 포부다.
삼성전자는 12일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼 2024'를 통해 2027년 새로운 파운드리 기술을 도입해 이를 더욱 강화할 계획을 공개했다.
포럼에서 삼성전자는 2027년 첨단 파운드리 기술을 도입해 인공지능(AI) 칩 개발에서부터 위탁생산, 조립에 이르기까지 AI 칩 생산을 위한 원스톱 서비스를 강화한다고 밝혔다
최시영 파운드리사업부 사장은 기조연설에서 "AI를 중심으로 모든 기술이 혁명적으로 변하는 시점에서 가장 중요한 건 AI 구현을 가능하게 하는 고성능·저전력 반도체"라며 "삼성전자는 AI 반도체에 최적화된 GAA(게이트올어라운드, Gate-All-Around) 공정 기술과 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대에 고객들이 필요로 하는 AI 솔루션을 제공할 것"이라고 강조했다.
파운드리 포럼은 미국 실리콘밸리 새너제이에 위치한 삼성전자 DS부문 미주총괄(DSA) 사옥에서 개최됐다.
르네 하스(Rene Haas) Arm CEO와 조나단 로스(Jonathan Ross) Groq CEO 등 업계 주요 전문가들이 참석했다. 포럼 참석자들은 삼성전자의 기술과 사업 현황 뿐 아니라 30여 개 파트너사가 마련한 부스를 통해 다양한 반도체 기술과 솔루션, 협력 방안을 활발하게 공유했다.
◇신규 2나노·4나노 공개…2027년 2나노 공정에 '후면전력공급' 도입
삼성전자는 현재 파운드리와 메모리, 어드밴스드 패키지(첨단조립)를 '원팀'으로 제공하고 있는 AI칩 생산을 위한 원스톱 턴키(일괄) 서비스를 2027년 더욱 강화할 계획이라고 밝혔다.
삼성전자는 현재 파운드리의 시스템 반도체와 메모리의 고대역폭(HBM), 이를 패키징하는 통합 'AI 설루션'을 통해 고성능 저전력 AI 칩 제품 출시를 해오고 있다. 이를 통해 기존 공정 대비 칩 개발에서부터 생산에 걸리는 시간을 약 20% 단축할 수 있다는 것이 삼성전자 측 설명이다.
우선 삼성전자는 2027년까지 2나노(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 공정에 '후면전력공급(BSPDN)' 기술을 도입(SF2Z)할 계획이다. '후면전력공급'은 전력선을 웨이퍼 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 고난도 기술이다. 이를 통해 소비전력, 성능, 면적의 개선효과와 함께 전압 강하 현상을 대폭 줄일 수 있다.
'후면전력공급' 기술은 '게임 체인저'로 불릴 정도의 고난도 기술로 아직 상용화 사례가 전무후무한 새로운 반도체 공정이다. 후면전력공급기술에서 가장 앞선 것으로 평가되는 인텔은 연내 공정 양산을 시작하겠다고 밝혔고 파운드리 업계 1위로 꼽히는 TSMC 역시 2나노 이하 공정에서 이 기술을 적용해 2026년을 목표로 개발 중이다.
삼성전자는 후면전력공급 기술을 통해 기존 2나노 공정 대비 소비전력·성능·면적의 개선 효과와 함께 전류의 흐름을 불안정하게 만드는 전압 강하 현상을 대폭 줄여 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 향상할 것으로 기대하고 있다.
삼성전자는 또 2027년에는 AI 설루션에 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한, 빛을 이용한 광학 소자 기술까지 통합할 계획이다. 2025년에는 기존 4나노 공정에 칩을 더 작게 만들면서 성능을 높이는 '광학적 축소' 기술을 도입(SF4U)해 양산할 예정이라고 밝혔다.
한편 삼성전자는 13일(현지시간) '삼성 어드밴스드 파운드리 에코 시스템(SAFE) 포럼 2024'를 개최한다. 올해 주제는 'AI: 가능성과 미래 탐색(Exploring Possibilities and Future)'으로 삼성전자는 파트너사들과 AI 시대 고객 맞춤형 기술과 솔루션을 함께 공유하고 제시하는 장을 마련한다.
마이크 엘로우 지멘스 CEO와 빌 은 AMD VP, 데이비드 라조브스키 셀레스티얼 AI CEO 등이 참석해 AI 시대에 요구되는 칩과 시스템 설계 기술의 발전 방향을 논의한다. 이번 포럼에서는 작년 출범한 첨단 패키지 협의체인 'MDI 얼라이언스(Multi-Die Integration Alliance)'의 첫 워크숍이 진행된다.
삼성전자 관계자는 "이번 워크숍에서 구체적인 협력 방안을 심도있게 논의하는 등 파트너십을 더욱 강화하고, 2.5D와 3D 반도체 설계에 대한 종합적인 솔루션을 구체화할 예정"이라고 말했다.
Copyright © 마이데일리. 무단전재 및 재배포 금지.