‘삼전 맹추격’ 中 화웨이 “‘타오 법칙’으로 반도체 판 뒤집는다…2031년 1.4나노”

‘무어의 법칙 대체’ 패러다임 전환 시도
화웨이 반도체 대표 “ASML 첨단 EUV 장비 없이 가능”

중국과 미국 국기를 배경으로 한 반도체 기판. [로이터=연합뉴스]

반도체 산업에서 한국의 삼성전자와 대만 TSMC를 뒤쫓고 있는 중국 화웨이가 기존 반도체 산업의 ‘판’을 뒤집겠다고 선언하고 나섰다. 기존 반도체 업계의 한계로 지적되고 있는 ‘무어의 법칙’ 대신에 ‘타오의 법칙(the Tau Scaling Law)’을 대안으로 제시하고 나선 것이다.

화웨이는 이와 함께 오는 2031년까지 트랜지스터 밀도를 높여 공정 수준을 1.4나노(나노미터·10억분의 1m)로 끌어올리겠다고 밝혔다. 이같은 계획이 목표대로 실현될 경우 중국 반도체 자립·자강의 첨병인 화웨이가 업계 선두들과의 격차를 줄일 것이란 관측이 나온다.

현재 대만 TSMC가 2028년 하반기, 삼성전자는 2029년 1.4나노 공정 양산에 들어갈 것으로 예상되고 있다.

26일(현지시간) 제일재경 등 중화권 매체 등의 보도에 따르면 화웨이 반도체사업부 및 반도체 설계 자회사 하이실리콘 총재를 맡고 있는 허팅보는 전날 개최한 콘퍼런스에서 ‘반도체의 새로운 경로 탐색 및 실천’ 제하의 연설을 통해 이같이 발표했다. 20여년간 화웨이의 반도체 사업 확장을 이끌어온 허 총재가 이날 공개 연설을 한 것은 매우 이례적이다.

‘타오의 법칙’은 중국이 처음으로 내놓은 반도체 산업의 새로운 ‘법칙’이다. 기존 ‘무어의 법칙’은 트랜지스터를 작게 만드는 ‘기하·공간적 축소’에 초점을 맞추고 있다. 반면, 타오의 법칙은 패러다임 전환을 시도해 신호가 전달되는 시간을 줄이는 ‘시간 축소’에 주목한다.

무어의 법칙은 반도체에 집적되는 트랜지스터 수가 약 2년마다 2배로 늘어나 성능도 2배가 된다는 내용이다. 인텔 창업자 고든 무어의 이름을 딴 이 이론은 한때 정설로 여겨졌지만, 나노 단위 칩에 트랜지스터의 밀도를 무작정 늘리기 어려워진 상태가 됐다.

타오는 물리학에서 시간상수를 의미하며, 시스템 내에선 신호를 전달하는 데 필요한 기본적 시간을 가리킨다. 결국 타오의 법칙은 ‘로직폴딩’ 기술 등을 통해 신호 전달 시간을 줄임으로써 반도체·전자 시스템을 진전시킨다는 내용이다.

화웨이는 지난 6년간 타오의 법칙에 근거해 반도체 381종을 설계·양산했으며, 올해 가을 처음으로 로직폴딩 기술을 완전히 채택한 치린(기린) 칩을 선보일 예정이라고 밝혔다.

또한 타오의 법칙에 기반해 5년 뒤면 트랜지스터 밀도가 1.4나노 공정과 같은 수준에 도달할 것이라고 제시했다.

화웨이가 1.4나노 수준 칩을 양산할 수 있게 된다면 ASML의 첨단 EUV 노광장비가 5나노 이하 칩 양산에 필수적이라는 업계의 통념을 뒤집는 일이 된다고 블룸버그는 전했다. 미국이 첨단 반도체 생산에 필수적인 EUV 노광장비의 대중국 수출을 막으면서, 이 분야는 중국 반도체 산업 발전의 주요 병목 구간으로 꼽혀왔기 때문이다.

허 총재는 이날 발표에서 “지속 가능한 진화를 위한 방법을 찾았다”며 “네덜란드 ASML의 극자외선(EUV) 노광 장비 없이 칩 제조 역량을 크게 향상할 수 있다”고 말했다.

그러면서 “올해 겨울 전에 놀라운 것을 선보일 것이다. 큰 도약이 있을 것”이라며 “우리는 올해 업계 전체를 놀라게 할 무언가를 준비해왔다. 포화 상태도, 단순한 연장이 아니라 거대한 도약”이라고 선언했다.

이에 대해 홍콩매체 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 “화웨이·중신궈지(SMIC)와 TSMC 간 기술 격차가 5년 정도”라며 “화웨이가 TSMC·삼성전자와의 격차를 줄일 수 있는 새로운 법칙과 기술을 공개한 것”이라고 평가했다.

박양수 기자 yspark@dt.co.kr