[뉴투분석] 이재용의 삼성전자, ‘최첨단 패키징 기술’로 AI시대 반도체 신화 새로 쓰나
오세은 기자 | 기사작성 : 2019-10-08 22:01   (기사수정: 2019-10-08 22:01)
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▲ 8일 삼성전자와 관련 업계 등에 따르면 삼성전자는 반도체 패키징 기술인 ‘12단 3차원 실리콘 관통전극(3D-TSV)’ 기술을 업계 최초로 개발하는 데 성공했다.[그래픽=뉴스투데이]

이건희 시대의 삼성전자, 반도체 집적도 높인 ‘황의 법칙’ 실현해 메모리 1위

이재용 부회장, AI와 자율주행시대 겨냥해 최첨단 패키징 기술 선도중

DS부문 TSP총괄 백홍주 부사장 “AI, 자율주행, 고성능 컴퓨팅 등에서 최첨단 패키징 기술이 핵심”


[뉴스투데이=오세은 기자] 삼성전자가 반도체 집적도를 높이는 대신에 반도체 패키징 기술 개발로 인공지능(AI)과 자율주행차 시장 선점에 나서 주목된다.

삼성전자가 세계 반도체 시장을 석권한 주요인은 단기간에 ‘반도체 집적도’를 이뤄냈기 때문이다.

지난 2002년 당시 삼성전자 황창규 DS부문 사장은 반도체의 메모리 용량이 18개월마다 2배씩 증가한다는 ‘무어의 법칙’을 깨고 1년마다 2배씩 증가한다는 ‘황의 법칙’을 주장했고, 이를 반도체 생산현장에서 실현함으로써 삼성전자가 세계 1위 반도체 기업으로 자리를 굳히는 데 주도적인 역할을 했다.

그런데 최근 삼성전자는 반도체 집적도를 높이는 대신 반도체 후공정인 패키징 기술에 박차를 가하고 있다. 미래먹거리인 인공지능(AI)과 자율주행차 등에서 패키징 기술이 중요해지고 있기 때문이다.

이건희 삼성회장이 반도체 집적도를 높이는 기술력으로 세계 최강의 반도체 기업을 키워냈듯이, 이재용 부회장은 메모리 반도체에 대한 새로운 수요를 낳을 것으로 기대되는 AI와 자율주행차 시대를 겨냥해 최첨단 반도체 패키징 기술개발에 전력 투구하고 있는 것으로 분석된다.

삼성전자와 관련 업계 등에 따르면 삼성전자는 최근 반도체 패키징 기술인 ‘12단 3차원 실리콘 관통전극(3D-TSV)’ 기술을 업계 최초로 개발하는 데 성공했다.

구체적으로 이 기술은 기존 금선(와이어)을 이용해 칩을 연결하는 ‘와이어 본딩’ 대신, 반도체 칩 상단과 하단에 머리카락 굵기 20분의 1수준인 수 마이크로미터 직경의 전자 이동 통로(TSV) 6만 개를 만들어 칩 사이에 전기 신호를 주고받도록 하는 패키징 기술이다.


▲ ‘와이어 본딩’과 ‘3D-TSV’ 이미지.[사진제공=삼성전자]

삼성전자에 따르면 이 기술을 최신 16기가바이트(GB) D랩 칩에 적용 시 최대 용량인 24GB 고대역폭 메모리(HBM) 제품 구현이 가능하다. 현재 삼성전자가 양산 중인 8단 8GB D램 시대를 24GB 시대로 전환시키는 셈이다.

이 회사는 이번 기술 개발로 기존 8단 적층 제품(HBM2)과 같은 패키지 두께(720㎛)를 유지하면서도 12개의 D랩 칩을 적층할 수 있게 돼 고객사들은 별도의 시스템 디자인 변경 없이 고성능의 차세대 고용량 제품을 출시할 수 있을 것이라고 설명했다.

더욱이 이 패키징 기술은 메모리 용량은 3배로 키우되 칩 사이에 신호를 주고받는 시간을 단축해 속도와 소비전력을 크게 개선하는 장점도 갖고 있다.

2025년 글로벌 자율주행차 시장은 263억 달러 규모로 성장

최첨단 패키징 기술, AI와 자율주행차시대에 중국의 추격 따돌릴 ‘초격차 무기’

12단 3D-TSV 기술은 서막에 불과?, 향후 1조 5000억 원 투자

이 같은 패키징 기술은 미래먹거리인 AI와 자율주행차 분야에서 D램 시장을 선제적으로 주도하는 밑바탕이 된다. AI와 자율주행차는 현재 사용하고 있는 컴퓨터와 전자기기 등과 달리 수천억 개에 달하는 정보를 저장할 수 있는 저장장치가 필요로 하기 때문이다.

관련 업계에 따르면 자율주행차용 반도체 시장은 2025년 263억 달러로 성장할 것으로 전망된다.

지난 7일 삼성전자 DS부문 TSP총괄 백홍주 부사장은 12단 3D-TSV 관련해 “인공지능, 자율주행, 고성능 컴퓨팅 등 다양한 응용처에서 고성능을 구현할 수 있는 최첨단 패키징 기술이 날로 중요해지고 있다”라면서 “기술의 한계를 극복한 혁신적인 12단 3D-TSV 기술로 반도체 패키징 분야에서도 초격차 기술 리더십을 이어가겠다”라고 말했다.

더군다나 지난해 하반기부터 반도체 ‘슈퍼호황’ 이후 D램 등 메모리 반도체는 급격한 하강 곡선을 그리고 있다. 하지만 관련 업계에 따르면 AI와 자율주행 분야에서 수요증가가 예상되면서 삼성전자의 이 같은 패키징 기술이 신수요에 최적화된 제품으로 평가받을 것으로 풀이된다. 즉, AI와 자율주행차 수요가 증가할수록 삼성전자의 12단 3D-TSV 기술은 중국업체 등을 따돌리는 ‘초격차’ 기술이 될 것이란 분석이다.

한편 삼성전자 관계자는 8일 본지와의 통화에서 기자의 “12단 3D-TSV 기술이 최근 일부 보도를 통한 이재용 부회장이 PLP에 1조5000억 원 투자와 관련이 있느냐”는 질문에 “별개로 봐야 한다. 기술이 전혀 다르다”라고 말했다. 이는 첨단 패키징 기술 개발에 대한 삼성전자의 연구개발 행보가 시작단계라는 사실을 암시하고 있다.


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