삼성전자가 업계최초로 7나노 EUV 시스템반도체에 3차원 적층 패키지 기술인 ‘X-Cube(eXtended-Cube)’를 적용한 테스트칩 생산에 성공했다.
이로써 삼성전자는 최첨단 EUV 초미세 전공정뿐 아니라 후공정에서도 첨단 기술 경쟁력을 확보하게 됐으며, 이는 ‘반도체 비전 2030’을 달성하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.
‘X-Cube’는 전공정을 마친 웨이퍼 상태의 복수의 칩을 위로 얇게 적층해 하나의 반도체로 만드는 기술이다.
시스템반도체는 일반적으로 CPU·GPU·NPU 등의 역할을 하는 로직 부분과 캐시메모리(Cache memory) 역할을 하는 SRAM 부분을 하나의 칩에 평면으로 나란히 배치해 설계한다.
*캐시메모리: 자주 하는 작업이나 동작을 저장해두는 임시기억공간으로 주기억장치인 DRAM을 통하지 않고서 빠른 작업을 가능하게 함
‘X-cube’ 기술은 로직과 SRAM(Static Random Access Memory)을 단독으로 설계·생산해 위로 적층하기 때문에 전체 칩 면적을 줄이면서 고용량 메모리 솔루션을 장착할 수 있어 고객의 설계 자유도를 높일 수 있다.
또한, 실리콘관통전극(TSV) 기술을 통해 시스템반도체의 데이터 처리속도를 획기적으로 향상 시킬 수 있고, 전력 효율도 높일 수 있다.
*TSV(Through Silicon Via): 와이어를 이용해 칩을 연결하는 대신 칩에 미세한 구멍을 뚫어 상단 칩과 하단 칩을 전극으로 연결하는 패키징 기술로 속도와 소비전력을 크게 개선할 수 있음
이 외에도 위아래 칩의 데이터 통신 채널을 고객 설계에 따라 자유자재로 확장할 수 있고, 신호 전송 경로 또한 최소화할 수 있어 데이터 처리 속도 극대화할 수 있다는 장점이 있다.
이 기술은 슈퍼컴퓨터·인공지능·5G 등 고성능 시스템반도체를 요구하는 분야는 물론 스마트폰과 웨어러블 기기의 경쟁력을 높일 수 있는 핵심 기술로 활용될 것으로 예상된다.
글로벌 팹리스 고객은 삼성전자가 제공하는 ‘X-Cube’ 설계방법론(Design Methodology)과 설계툴(Design Flow)을 활용해 EUV 기술 기반 5, 7나노 공정 칩 개발을 바로 시작할 수 있다.
특히, 이미 검증된 바 있는 삼성전자의 양산 인프라를 이용할 수 있기 때문에 개발 오류를 빠르게 확인하며 칩 개발 기간을 줄일 수 있다.
삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 강문수 전무는 “EUV 장비가 적용된 첨단 공정에서도 TSV 기술을 안정적으로 구현해냈다”며 “삼성전자는 반도체 성능 한계 극복을 위한 기술을 지속 혁신해 나가겠다”고 밝혔다.
한편 삼성전자는 8월 16일부터 18일까지 온라인으로 진행되는 HPC·AI 등의 고성능 반도체 관련 연례 학술 행사인 ‘핫 칩스(Hot Chips) 2020’에서 ‘X-Cube’의 기술 성과를 공개할 계획이다.
발표를 그대로 믿자면.. 인텔이든 AMD든 또는 다른 회사든간에.. 멀티 코어 칩의 경우 공통적으로 가운데 캐쉬 메모리가 존재하고 그 캐쉬 메모리를 둘러싸고 코어가 존재하는 형태로 디자인을 하는데.. 이걸 코어를 2층에 캐쉬 메모리를 1층에 두는 형태의 디자인이 가능하도록 했다.. 라는 얘기. 그럼 기존에는 엔지니어들이 바보라서 복층 설계를 안하고 단층 설계를 한거냐.. 각 코어와 캐쉬간에 데이터이동-곧 전자의 이동-을 위한 연결이 필요한데. 기존엔 복층 설계를 하면 이 단자간을 전선으로 연결을 해 줘야 했는데 삼성에서 이걸 위아래 실리콘 칩 간에 구멍을 뚫어서 그 구멍으로 데이터 이동-곧 전자의 이동-이 되도록 해결했다는 거. 면적만 놓고 보자면 이 접합 기술 하나만으로 단위 면적당 소자의 집적도를 단숨에 2배-2층이니-로 올렸다는 거.
알면 님은 전문가
자랑스런 대한민국의 삼성 응원합니다
제가 제대로 이해했다면 기존엔 단독주택 단지고 위 기술은 2층짜리 빌라 단지라고 생각하면 되겠네요
점점 무슨소리인지 모르겠내요 .
빌마
알면 님은 전문가
빌마
발표를 그대로 믿자면.. 인텔이든 AMD든 또는 다른 회사든간에.. 멀티 코어 칩의 경우 공통적으로 가운데 캐쉬 메모리가 존재하고 그 캐쉬 메모리를 둘러싸고 코어가 존재하는 형태로 디자인을 하는데.. 이걸 코어를 2층에 캐쉬 메모리를 1층에 두는 형태의 디자인이 가능하도록 했다.. 라는 얘기. 그럼 기존에는 엔지니어들이 바보라서 복층 설계를 안하고 단층 설계를 한거냐.. 각 코어와 캐쉬간에 데이터이동-곧 전자의 이동-을 위한 연결이 필요한데. 기존엔 복층 설계를 하면 이 단자간을 전선으로 연결을 해 줘야 했는데 삼성에서 이걸 위아래 실리콘 칩 간에 구멍을 뚫어서 그 구멍으로 데이터 이동-곧 전자의 이동-이 되도록 해결했다는 거. 면적만 놓고 보자면 이 접합 기술 하나만으로 단위 면적당 소자의 집적도를 단숨에 2배-2층이니-로 올렸다는 거.
잔혹한 마법사
잔혹한 마법사
제가 제대로 이해했다면 기존엔 단독주택 단지고 위 기술은 2층짜리 빌라 단지라고 생각하면 되겠네요
음 대충 알아먹으면 기존 CPU 다이 설계가 기능별로 나뉜 구역의 집합체 (도화지에 반은 연산 그리고 그나머지의 반은 버스구역 그나머지의 반은 메모리구역..) 평면에서.. 적층해서 큐브로 만들겠다..(도화지를 여러장 겹칩.. 같은 기능 인데 적은 면적(평면대비..) 적층하므로써.. 아래판 위판에 엘레베이터 같은.. 관통전극으로 연결해서 더빠르게 전력은 더적게.. 어쩌구 브라브라 .. 기가헤르쯔 세계에서.. 신호전달길이가 줄면.. 더빨라질수있다.. 뭐.. 그딴 의미인듯..
2D보다 3D
자랑스런 대한민국의 삼성 응원합니다
a14에 필적하는 칩을 만들어줘
발열은?
소비전력을 줄였으니 발열도 줄였겠지.
대신 면적도 줄고, 발열 해소 면적도 좁아져서 온도자체는 높아져 쓰로틀링이 더 잘 일어날 가능성은 있습니다. 그래도 소비전력자체가 줄면 장기적으로 이득이긴 하죠.
이 기술 사용하면 설계가 쉬워집니다