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삼성전자 차세대 패키징 기술 개발…“속도 높이고, 면적 줄이고”

중앙일보 2021.05.06 13:41
삼성전자가 차세대 반도체 패키징 기술인 '아이큐브4'를 개발했다. 그간 따로 패키징했던 여러 개의 칩을 하나의 패키지에 담은 기술이다. [사진 삼성전자]

삼성전자가 차세대 반도체 패키징 기술인 '아이큐브4'를 개발했다. 그간 따로 패키징했던 여러 개의 칩을 하나의 패키지에 담은 기술이다. [사진 삼성전자]

 
삼성전자가 로직 칩과 4개의 HBM(고대역 폭 메모리) 칩을 하나의 패키지에 담은 독자 구조의 ‘아이큐브(I-Cube)4’를 개발했다고 6일 밝혔다. 향후 고성능 컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI)·클라우드 서비스 등에 다양하게 활용될 것으로 기대된다.
 
‘I-Cube’는 삼성전자가 선보인 2.5D 패키지 솔루션 브랜드다. I-Cube 뒤에 붙는 숫자는 HBM 칩의 개수를 의미한다. 삼성전자는 로직과 2개의 HBM을 집적한 ‘I-Cube2’(2018년), 로직과 SRAM을 수직 적층한 ‘X-Cube’(2020년)를 선보인 바 있다. 
 
2.5D 패키지 기술은 중앙처리장치(CPU)·그래픽처리장치(GPU) 같은 로직 칩과 HBM 칩을 배치해 한 개의 반도체처럼 움직이게 하는 이종 집적화 기술이다. 이를 통해 데이터 전송 속도를 개선하고, 패키지 면적을 줄일 수 있다. 그동안은 로직과 메모리 칩을 따로 패키징했다.
 
삼성전자 측은 “패키지 안에 들어가는 반도체 칩이 많아질수록 인터포저((Si-Interposer·칩과 기판 간 회로 폭 차이를 완충하는 장치)의 면적도 함께 증가해 공정상 어려움이 커진다”며 “I-Cube4에 실리콘 인터포저를 적용해 초미세 배선을 구현했으며, 반도체 구동에 필요한 전력도 안정적으로 공급할 수 있도록 했다”고 설명했다.  
 
아이큐브(I-Cube)4는 여러 개의 칩을 하나의 패키지에 담아 전송 속도가 빨라지고 전력 효율을 높일 수 있다. [사진 삼성전자]

아이큐브(I-Cube)4는 여러 개의 칩을 하나의 패키지에 담아 전송 속도가 빨라지고 전력 효율을 높일 수 있다. [사진 삼성전자]

 
업계에선 이번 I-Cube4 개발이 삼성전자가 공들이고 있는 파운드리(위탁생산) 분야에서 사업 영역을 확대하는 데 도움이 될 것으로 본다. 고객 입장에선 다양한 패키징 서비스를 선택할 수 있기 때문이다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난 1분기 삼성전자의 세계 파운드리 시장 점유율은 18%였다. 1위인 대만 TSMC(56%)와 격차가 크게 벌어진다.  
 
강문수 삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 전무는 “고성능 컴퓨팅 분야를 중심으로 차세대 패키지 기술의 중요성이 커지고 있다”며 “삼성전자는 I-Cube2 양산 경험과 I-Cube4 상용화 기술 경쟁력을 기반으로 칩을 6개, 8개 탑재하는 신기술 개발에 나설 것”이라고 말했다. 
 
최현주 기자 chj80@joongang.co.kr
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