삼성전자가 2027년 1.4nm, 후면전력공급(BSPDN), 광학 소자(실리콘 포티닉스) 등 신기술을 대거 도입한다. BSPDN과 광학 소자는 인공지능(AI) 반도체 성능을 대폭 높일 수 있는 요소 기술로 꼽힌다.

삼성전자는 12일(현지시간) 미국 실리콘밸리 삼성 미주총괄 사옥에서 '삼성 파운드리 포럼 2024'를 개최하고 AI 파운드리 기술 전략을 공개했다.

최시영 삼성전자 파운드리 사업부 사장은 이날 기조연설에서 "AI를 중심으로 모든 기술이 혁명적으로 변하는 시점에서 가장 중요한 건 AI 구현을 가능하게 하는 고성능·저전력 반도체"라며 "삼성전자는 AI 반도체에 최적화된 게이트올어라운드(GAA) 공정 기술과 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대에 고객이 필요로 하는 원스톱 AI 솔루션을 제공할 것"이라고 말했다.

삼성전자의 원스톱 AI 솔루션은 고객사에 파운드리, 메모리, 어드밴스드 패키지 솔루션을 한꺼번에 제공한다는 개념이다. 회사는 이를 통해 고객의 공급망을 단순화하는 데 기여할 수 있고, 제품의 시장 출시를 약 20% 가량 앞당길 수 있다고 설명했다.

고객사 수주액도 빠르게 늘고 있다. 삼성전자는 "올해 AI 제품 수주 규모는 전년대비 80% 이상 성장했다"고 강조했다.

2027년 AI 솔루션에 광학 소자를 통합하겠다는 계획도 공유했다. 삼성전자가 공식적인 자리에서 광학 소자 도입을 밝힌 건 이번이 처음이다. 광학 소자는 실리콘 포토닉스로 잘 알려진 기술이다. 광 섬유를 통해 데이터 전송이 이뤄지기 때문에 기존 반도체 대비 입출력이 크게 개선될 것으로 예상된다. 삼성전자는 실리콘포토닉스 기업 셀레스티얼AI에 투자를 진행하는 등 관련 기술 확보에 힘쓰고 있다.

BSPDN을 적용한 2nm 공정(SF2Z)은 2027년까지 준비할 계획이다. 경쟁사인 인텔보다 다소 늦은 로드맵이다. BSPDN은 전류 배선층을 웨이퍼 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 기술이다. 이를 통해 PPA 개선 효과뿐 아니라, 전압강하 현상도 대폭 줄일 수 있다.

2nm 공정 세부 로드맵을 공개했다. 모바일 응용처를 위한 2nm(SF2,SF2P)는 2025년, 2026년부터 양산할 예정이며, AI와 HPC 응용처용 2nm 공정은 2026년, 오토모티브 응용처용 2nm 공정은 2027년까지 도입할 계획이다.

이외에도 2027년 1.4nm 공정 양산을 계획하고 있으며, 목표한 성능과 수율을 확보하고 있다고 밝혔다. 내년 도입할 예정인 ASML의 하이 NA-극자외선(EUV) 장비가 이 공정에 사용될 것으로 예상된다. 

올해 파운드리 포럼은 미국 실리콘밸리 새너제이에 위치한 삼성전자 DS부문 미주총괄(DSA) 사옥에서 개최됐다. 르네 하스 Arm CEO와 조나단 로스 그로크 CEO 등 업계 주요 전문가들이 참석했다.

13일(현지시간)에는 SAFE 포럼 2024를 개최한다. 마이크 엘로우 지멘스 CEO, 빌 은 AMD 부사장, 데이비드 라조브스키 셀레스티얼AI CEO 등이 참석해 AI 시대에 요구되는 칩과 시스템 설계 기술의 발전 방향을 논의할 예정이다. 지난해 출범한 첨단 패키지 협의체 'MDI 얼라이언스'의 첫 워크숍도 진행할 계획이다.

디일렉=노태민 기자 [email protected]
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