[뉴스토마토 이명신 기자] 삼성전자가 차세대 인공지능(AI) 반도체 개발의 승부처인 어드밴스드 패키징(첨단 패키징) 개발을 위해 시스템·기술 공동 최적화(STCO)가 중요하다고 강조했습니다. 첨단 패키징 기술 구현을 위해선 시스템 단계의 최적화가 필요한 만큼, EDA(전자설계자동화), OSAT(후공정·외주 조립 및 테스트), 기판 등 파트너사들과 협력해 기술 생태계를 확대해 나가겠다는 방침입니다.
최원경 삼성전자 상무는 9일 일산 킨텍스에서 열린 ‘나노 비즈니스 포럼’에서 첨단 패키징 기술에 대해 설명하고 있다. (사진=이명신 기자)
최원경 삼성전자 상무는 9일 일산 킨텍스에서 열린 ‘나노 비즈니스 포럼’에서 첨단 패키징의 중요성을 설명했습니다. 최 상무는 “컴퓨팅 파워가 급격히 증가하면서 AI 데이터센터의 전력 소비도 급격히 늘고 있다”며 “메모리 고용량화도 필요하지만, 시스템 레벨에서 전력과 데이터에 대한 기술 장벽을 극복하기 위해 기술 개발이 활발히 진행돼야 한다”고 말했습니다.
이를 위해 삼성전자는 고대역폭메모리(HBM)와 실리콘 포토닉스(CPO), 시스템인패키지(SiP) 등을 아우르는 첨단 패키징 기술을 개발 중입니다. HBM의 경우, 기존 TC 본딩을 고도화하는 동시에 차세대 접합 기술인 하이브리드 본딩을 적용해 발열을 줄이면서도 성능을 높인다는 계획입니다.
최 상무는 “하이브리드 본딩을 적용하면 기존 범프를 사용하는 것보다 더 나은 성능 낼 수 있다”며 “이를 적용하는 HBM-C 기술의 경우, 미세 파티클(이물질) 관리와 워페이지(기판 휨) 제어가 핵심 과제”라고 꼽았습니다. 삼성전자는 미세 파티클 검사 기술과 워페이지 변화 예측 기술을 적용해 품질을 높이고 있습니다.
최 상무는 첨단 패키징 기술을 구현하기 위한 핵심 기술로 STCO를 꼽았습니다. STCO는 칩 아키텍처, 패키징, 소프트웨어(SW) 등 시스템 전체의 요구사항을 동시에 고려하여 성능과 효율을 극대화하는 반도체 설계 방식입니다. 칩의 크기가 커지고 고성능 컴퓨팅(HPC) 수요 증가로, 개별 반도체 소자의 설계와 제조 공정을 최적화하는 설계·공정 공동 최적화(DTCO)에 더해 STCO의 중요성이 커지고 있다는 설명입니다.
그는 “디바이스 레벨에서는 DTCO를 통해 소자 자체의 성능을 최적화하고 있지만, 시스템 단계에서 이 기술이 작동하지 않으면 소용이 없다”며 “시스템 레벨에서 설계한 뒤 전기적 특성과 열, 물리적 구조를 함께 검증하는 과정을 거쳐야 한다”고 강조했습니다.
그러면서 “3D 어드밴스드 패키징은 HBM, 로직, CPO, 시스템 레벨 패키지를 STCO 기술과 결합해 최적의 AI 솔루션을 제공하는 기술로 개발하고 있다”며 “어드밴스드 패키징은 혼자 개발한다고 해서 이뤄질 수 있는 기술이 아닌 만큼, 밸류체인 파트너들과 협업해 기술을 발전시키겠다”고 했습니다.
