첨단 반도체 기술 분야의 세계적인 선두주자인 삼성전자는 오늘 캘리포니아주 산호세에 있는 Device Solutions America 본사에서 열린 연례 행사인 Samsung Foundry Forum(SFF) US에서 최신 파운드리 혁신을 공개하고 AI 시대에 대한 비전을 제시했습니다. 삼성전자는 'AI 혁명에 힘을 실다'라는 주제로 2개의 새로운 첨단 노드(SF2Z, SF4U)와 파운드리, 메모리, 첨단 패키지(AVP) 사업 기술의 강점을 활용한 통합 삼성 AI 솔루션 플랫폼 등 강화된 공정 기술 로드맵을 발표했다.
삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장은 “AI를 중심으로 수많은 기술이 진화하는 시대, AI 구현의 핵심은 고성능, 저전력 반도체에 있다”고 말했다. "AI 칩에 최적화된 입증된 GAA 프로세스와 함께 고속, 저전력 데이터 처리를 위한 통합 공동 패키지 광학(CPO) 기술을 도입하여 고객이 성공하는 데 필요한 원스톱 AI 솔루션을 제공할 계획입니다."
이 행사에서는 Arm CEO Rene Haas, Groq CEO Jonathan Ross 등 업계의 저명한 리더들이 프레젠테이션을 선보였으며 이들은 무대에 올라 새로운 AI 과제를 해결하는 데 있어 삼성과의 강력한 파트너십을 강조했습니다. 약 30개 파트너 회사가 부스에 전시되어 미국 파운드리 생태계 전반의 역동적인 협력을 더욱 강조했습니다.
최첨단 프로세스 기술 로드맵으로 고객 AI 솔루션 역량 강화
삼성은 첨단 프로세스 기술 로드맵을 강화하는 SF2Z 및 SF4U라는 두 가지 새로운 프로세스 노드를 발표했습니다.
회사의 최신 2nm 공정인 SF2Z에는 최적화된 BSPDN(Backside Power Delivery Network) 기술이 통합되어 있습니다. 이 기술은 웨이퍼 뒷면에 전원 레일을 배치하여 전력선과 신호선 사이의 병목 현상을 제거합니다. SF2Z에 BSPDN 기술을 적용하면 1세대 2nm 노드인 SF2에 비해 전력, 성능, 면적(PPA)이 향상될 뿐만 아니라 전압 강하(IR drop)도 대폭 줄여 HPC 설계 성능이 향상된다. SF2Z의 양산은 2027년으로 예정되어 있습니다.
반면 SF4U는 광학 수축을 통합하여 PPA 개선을 제공하는 고가치 4nm 변형으로, 양산은 2025년으로 예정되어 있습니다.
삼성은 SF1.4( 1.4 nm)은 2027년 양산을 목표로 하는 성능 및 수율 목표를 달성하면서 순조롭게 진행되고 있습니다. 삼성은 무어를 뛰어넘어 발전하겠다는 지속적인 의지를 강조하며 소재 및 구조 혁신을 통해 1.4 nm 미만의 미래 공정 기술을 적극적으로 형성하고 있습니다.
지속적으로 발전하는 GAA 성숙도
AI 시대가 시작되면서 전력 및 성능 요구 사항을 충족하기 위해 GAA(Gate-All-Around)와 같은 구조적 발전이 필수적이 되었습니다. SFF에서 삼성은 AI 강화의 핵심 기술인 GAA 기술의 성숙도를 강조했습니다.
양산 3년차에 접어든 삼성의 GAA 프로세스는 수율과 성능 모두에서 지속적인 성숙도를 지속적으로 보여주고 있습니다. 삼성전자는 이렇게 축적된 GAA 생산 경험을 활용해 올 하반기 2세대 3나노 공정(SF3)을 양산하고, 곧 출시될 2나노 공정에 GAA를 납품할 계획이다.
삼성의 GAA 생산량은 2022년부터 꾸준히 증가해 왔으며 앞으로 몇 년 안에 크게 확대될 예정입니다.
턴키 삼성 AI 솔루션을 위한 기업 간 협업 강조
또 다른 하이라이트는 회사의 파운드리, 메모리 및 AVP 사업 전반의 협업을 통해 탄생한 턴키 AI 플랫폼인 삼성 AI 솔루션의 공개였습니다. 삼성은 각 비즈니스의 고유한 강점을 통합하여 특정 고객 AI 요구 사항에 맞게 맞춤화할 수 있는 고성능, 저전력, 고대역폭 솔루션을 제공하고 있습니다. 또한 회사 간 협업을 통해 공급망 관리(SCM)가 간소화되고 출시 기간이 단축되어 총 처리 시간(TAT)이 20%나 향상됩니다. 삼성전자는 2027년 올인원 CPO 통합 AI 솔루션을 출시해 고객에게 원스톱 AI 솔루션 제공을 목표로 하고 있다.
AI부터 주류 기술까지 균형 잡힌 포트폴리오를 위한 고객 및 애플리케이션 다각화
삼성전자는 고객 기반과 애플리케이션 영역 다변화에도 큰 진전을 보이고 있습니다. 지난 한 해 동안 긴밀한 고객 협력을 통해 삼성 파운드리의 AI 매출이 80% 증가했는데, 이는 진화하는 시장 요구를 충족하려는 노력을 반영합니다. 삼성은 최첨단 프로세스 노드 외에도 지속적인 PPA 개선과 강력한 비용 경쟁력을 갖춘 특수 제품과 8인치 웨이퍼 파생 제품을 제공합니다. 이러한 균형 잡힌 기술 포트폴리오를 통해 회사는 자동차, 의료, 웨어러블 및 IoT 애플리케이션 전반에 걸쳐 고객 요구에 부응하고 있습니다.
AI와 기술을 융합해 공동 성장을 위한 파운드리 생태계 발전
SFF 행사를 계기로 삼성전자는 6월 13일 연례 SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼을 개최할 예정이다. 주제는 'AI: 가능성과 미래 탐색'이다. 포럼은 생태계 파트너들이 AI에 맞는 맞춤형 기술과 솔루션을 논의할 수 있는 협업 플랫폼 역할을 할 것입니다.
올해 포럼에서는 Siemens CEO Mike Ellow, AMD 부사장 Bill En, Celestial AI CEO David Lazovsky 등이 칩 및 시스템 설계 기술의 미래에 대한 통찰력 있는 관점을 제시할 업계 리더 중 하나입니다.
이 포럼에서는 지난해 MDI 얼라이언스 출범에 이어 첫 번째 MDI(Multi-Die Integration) 얼라이언스 워크숍도 개최됩니다. 삼성은 포괄적인 솔루션 개발을 위한 2.5D 및 3D IC 설계에 중점을 두고 동반 성장 기회와 구체적인 협력 계획에 대해 제휴 파트너들과 광범위한 논의에 참여할 예정입니다. 이러한 활동은 파트너십을 더욱 강화하고 공동 비전을 육성할 것입니다.
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