삼성 파운드리, '2나노' 앞서려면…'첨단 패키징'으로 승부

삼성, 포럼서 2나노 기반 AI 칩 '턴키 수주' 성과 소개
'세계 최초' GAA와 '이종 집적화' 첨단 패키지 기술 적용
"통합 AI 솔루션, 삼성의 경쟁력…고객 AI 잠재력 높일 것"

[서울=뉴시스]이인준 기자 = 삼성전자가 2나노 경쟁에서 승기를 잡으려면 종합 반도체 기업으로서 역량을 발휘하는 것이 핵심이라는 주장이 제기됐다.

삼성전자는 파운드리와 메모리, 패키지 역량을 모두 보유한 전 세계 유일한 종합 반도체 기업이다. 이에 따라 고객 요구에 맞춘 통합 AI 솔루션 '턴키(Turn Key·일괄 생산)' 서비스를 차별화 전략으로 내세우고 있다.

9일 삼성전자는 서울 삼성동 코엑스에서 열린 '삼성 파운드리 포럼 2024'를 통해 국내 DSP(디자인 솔루션 파트너) 업체인 가온칩스와 협력해 최첨단 2나노(SF2) 기반 수주 성과를 소개했다.

또 일본 AI 기업인 PFN(프리퍼드 네트웍스)는 앞으로 AI 가속기 반도체를 삼성전자의 '통합 AI 솔루션'으로 양산할 예정이다.

이 업체는 AI 밸류체인을 수직으로 통합해 첨단 소프트웨어 및 하드웨어 기술을 개발하는 기업으로 제조, 운송, 의료, 엔터테인먼트, 교육 등 다양한 산업들을 위한 솔루션과 제품을 제공한다.

양사는 이번 과제를 기반으로 향후 차세대 데이터센터 및 생성형 AI 컴퓨팅 시장을 겨냥한 획기적인 AI 칩렛 솔루션을 선보일 계획이다.

삼성전자의 통합 AI 솔루션에는 AI반도체에 적합한 저전력·고성능 반도체를 구현하기 위한 차세대 트렌지스터 구조인 GAA(게이트올어라운드·Gate-All-Around) 공정도 도입된다.

삼성전자의 2.5차원(I-Cube S) 기술도 적용한다.

'I-Cube S' 기술은 AI 반도체 제조에서 가장 주목 받는 '이종 집적화 패키지'의 한 종류다. 얇은 인터포저 위에 로직 반도체와 HBM(고대역폭메모리)을 수평으로 배치한다.

기존 패키지가 단순히 칩을 외부와 전기적으로 연결하고 보호하는 역할이었다면, 최근에는 패키지 역할이 칩으로 구현하기 어려운 부분을 보완하는 것까지 확대되고 있다.

서로 다른 성격의 반도체를 한 개의 패키지 안에 배치하는 첨단 패키징 기술은 반도체의 기술적 한계를 뛰어 넘기 위한 기술로 통한다.

삼성전자의 I-Cube S 기술을 활용하면 전송 속도는 높이고 패키지 면적은 더 줄일 수 있다. 또 실리콘 인터포저(Si-Interposer)를 적용해 초미세 배선까지 구현했다. 이는 반도체 구동에 필요한 전력을 안정적으로 공급하는 기능을 맡는다.

삼성전자는 I-Cube 외에 3차원(3D) 패키징 적층 기술인 'X-Cube'도 개발했다.

X-Cube는 웨이퍼 상태의 복수의 칩을 수직으로 얇게 적층해 집적도를 높이는 기술이다. 하나의 패키지 안에 더 많은 HBM을 넣을 수 있도록 대면적 패키지 기술 개발을 확대하고 있다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부장(사장)은 "고성능, 저전력 AI 솔루션을 완전히 통합해 제공하는 기업은 전 세계에 하나 뿐이며, 삼성 파운드리의 확실한 경쟁력이다"고 밝혔다.

이어 "이런 장점을 바탕으로 최대한 효율적이며 최적의 솔루션을 제공할 수 있다고 자부한다"며 "고객은 신속하고 효율적인 서비스로 AI 시대의 잠재력을 극대화할 수 있다"고 강조했다.

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