현재 메이저 반도체 제조사들은 10nm 급의 미세공정에서 기싸움을 벌이고 있습니다. 일단 업계 1위인 인텔은 먼저 14nm 공정으로 이동하는 듯 했지만, 실제로는 매끄럽지 못한 이전으로 말미암아 천하의 인텔이라도 14nm 급 미세 공정은 쉽지 않다는 것을 보여줬습니다.
한편 삼성은 발빠르게 14nm FinFET 공정의 AP를 양산해 자사의 갤럭시 S6에 탑재하므로써 일단 모바일 프로세서 부분에서 승기를 잡았습니다. 이 시기에 공정 미세화에서 한 발 뒤진 것은 TSMC 였습니다. 이를 만회하기 위해 TSMC는 16nm FinFET 공정 양산을 위해 총력을 다하는 한편 10nm 공정의 최초 프로토타입 칩을 생산했다고 발표했습니다.
TSMC에 의하면 10nm 공정 양산은 2016 하반기부터 시작될 수 있다고 합니다. 실제 양산 시작에서 제품이 시장에 나오는 시차를 고려하면 실제적인 제품의 보급은 예상대로 된다는 전제하에서도 2017년 정도가 유력할 것으로 보입니다.
아무튼 TSMC 가 발표한 내용에 따르면 CLN10FF+라고 명명된 이 10nm 공정은 이전 공정 대비 상당한 성능 향상을 가져올 것이라고 합니다. ARM Cortex A57 을 기준으로 CLN10FF+의 트랜지스터 밀집도는 16nm FinFET+ 대비 110%에 달할 것이라고 합니다.
한 가지 더 흥미로운 이야기는 TSMC 가 EUV 리소그래피를 사용할 수도 있다는 것입니다. 이는 더블 패터닝의 필요성을 없앨 수 있으며 13.5nm 파장을 이용해서 7nm 공정까지 미세화를 보장할 수 있다고 합니다. 다만 이전에도 그랬듯이 TSMC의 양산은 실제 양산이 이뤄지고 충분한 수율이 나올때까지는 완전히 믿어주기 힘들 것 같습니다.
한편 보통 본격 양산이전에는 발표도 잘 하지 않는 삼성 전자는 TSMC보다 한발 빠르게 2016년 10nm 공정 프로세서를 첫 양산하게 될 가능성이 높다고 합니다. 이미 삼성 전자에 파운드리를 위탁할 제조사의 물망으로 애플과 퀄컴이 물망에 오르고 있으며 차세대 엑시노스 프로세서 역시 생산을 직접하게 될 가능성이 높습니다.
삼성의 10nm 공정은 전세대 대비 전력 소모를 40% 줄이면서 프로세서의 동작 클럭을 20%까지 끌어올릴 수 있을 것으로 기대됩니다.
마지막으로 인텔의 경우 아마도 10nm CPU 대량 양산은 2016년 이내에 이뤄지기 어려울 것이라는 루머가 나오고 있습니다. 그래서 스카이레이크 후속으로 중간에 리프레쉬 성격의 캐비레이크를 집어넣을 것이라는 이야기가 매우 설득력 있게 나오고 있으나 인텔은 부정도 긍정도 하지 않은 상태입니다. 어떻게 되가는지는 궁금하지만 늦어도 2017년에는 인텔 역시 10nm 프로세서의 대량 양산에 본격 나설 것으로 예상할 수는 있습니다.
10nm 벽은 과거에는 넘기 어려운 것으로 생각되었으나 앞으로 1-2년 이내로 정복될 가능성이 커졌습니다. 이후 7nm 와 5nm 이후에는 다시 한번 큰 벽이 기다리고 있는 데 과연 반도체 제조사들이 어떻게 이 관문을 넘어설지 궁금하네요.
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