반도체 집적도가 2년마다 2배씩 증가한다는 ‘무어의 법칙’. 인텔의 창립자 고든 무어 회장이 1975년 정립한 이론이다. 무어의 법칙이 언제까지 유효할 지 의견이 분분하지만, 지난 25년동안 무어의 법칙이 반도체를 규정해왔다는 점은 분명하다. 또한, 집적도가 얼마나 늘어날 지는 모르지만 앞으로도 늘어날 것이라는 점도 명약관화하다.
집적도가 꾸준히 늘어나면서 반도체가 처리할 수 있는 용량은 기하급수적으로 늘어났으며, 크기는 줄어들었다. 그 결과 현재 스마트폰의 처리속도가 과거 수십년 전의 집체만한 컴퓨터의 성능을 능가하게 됐다.
멀리갈 것도 없다. 당장 DMB폰만 비교해봐도 알 수 있다. DMB폰이 처음 세상에 모습을 드러낸 2006년 12월. 크기가 큰 DMB베이스밴드 칩과 고주파(RF) 칩을 내장해야 해 지금 스마트폰의 두 배 이상인 휴대폰이 나올 정도였다. 하지만 지금은 원칩이 된 데다 크기까지 작아져 기능이 들어간 휴대폰과 들어가지 않은 휴대폰의 큰 차이가 없다.
이렇게 반도체의 집적도가 늘어나면 결국 최종목표는 모든 기능이 칩 하나에 들어가는 것이다. 여기에 최근에는 임베디드패키지 또는 시스템인패키지라는 방식으로 주변 소자마저 한 칩안에 내장할 수 있다.
종국에는 휴대폰 기판에 칩 하나 장착하는 것이 전부인 시대가 올지도 모른다. 여기에 디스플레이, 배터리, 케이스, 안테나 정도가 다른 부품을 구성한다.
이러한 변화는 전자기기가 작아지고 얇아질 것이라는 전망으로 그칠 수 있지만, 새로운 변화에 대한 예고이기도 하다. 휘어지는 디스플레이 등 다른 부품에서도 발전이 일어나면 앞으로 휴대폰이나 전자기기의 모습은 무궁무진하게 변화할 수 있을 것이다. 또한, 웨어러블 반도체 혁신도 일어날 수 있다.
이미 시스템온칩은 현실화되고 있다. 두 개, 세 개로 나뉘어 있던 칩이 한 칩에 설계되고 있다.
이제는 칩에 집적되는 트랜지스터가 2년마다 두배씩 증가한다는 무어의 법칙이 아니라 몇 개의 칩이 내장될 수 있다는 새로운 법칙이 나올지도 모른다.
문보경기자 okmun@etnews.co.kr
