관련 통계자료 다운로드 시스템반도체 20나노대 공정 인텔·삼성전자·TSMC 등이 일제히 20나노대 미세공정 제품 출시를 예고하면서 시스템반도체 업계에도 미세공정 경쟁이 불붙고 있다.
14일 관련업계에 따르면, 인텔은 내년 초부터 22나노 3차원 공정으로 차세대 CPU(아이비브리지)를 생산할 예정이며, TSMC는 연말 28나노 공정을 적용해 제품을 양산한다.
시스템반도체 강자로 부상 중인 삼성전자는 28나노 공정 시제품 생산에 성공한 데 이어 20나노 공정테스트를 위해 ARM프로세서 테스트칩 생산에 들어간다고 밝혔다.
현재 20나노대 미세공정으로 생산된 시스템반도체는 없는 상황이다. 플래시메모리는 현재 24나노 제품까지 양산 중이며 D램은 하반기에 삼성전자가 20나노급 제품을 양산할 예정이다. 시스템반도체는 메모리보다 공정이 까다로운데다 생산 물량이 안정적이어서 매년 미세공정화를 통해 생산량을 확대하는 메모리와 달리 상대적으로 미세공정화가 더뎟다. 그러나 최근 CPU 등서 치열한 성능 경쟁이 벌어지면서 성능은 높이고 전력 사용량은 줄일 수 있는 미세공정 개발이 관건으로 부상했다.
삼성전자와 TSMC는 연내 28나노 공정으로 양산을 시작할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 삼성전자는 자일링스와 협력을 통해 28나노 하이K메탈게이트(HKMG) 공정에 착수했으며, 양산을 준비 중이다. TSMC는 28나노 양산이 늦어질 것이라는 소문이 있었지만, 예정대로 올 연말께 28나노 공정으로 칩을 생산해 공급할 것이라고 이날 밝혔다.
인텔은 32나노에서 22나노로 직행하는 모습이다. 인텔은 샌디브리지와 칩 구조는 거의 동일하지만 32나노 공정에서 22나노 공정으로 업그레이드해 전력 소모량을 대폭 줄인 아이비브리지를 내년 초 생산할 예정이다. 당초 올 연말로 계획을 잡았으나 기술적인 문제로 내년 초로 늦춰졌다. 인텔의 22나노 공정은 3차원 구조 공정으로도 관심이 쏠리고 있다.
업체들은 22나노를 뛰어넘는 20나노 공정 개발도 시작했다. 삼성전자는 최근 20나노 공정 개발을 위해 ARM프로세서 테스트칩 개발(테이프 아웃)을 완료했다. 테이프아웃은 시뮬레이션을 마치고, 실제로 생산에 막 들어가는 단계를 말한다. 삼성전자는 반도체자동설계툴(EDA) 기업인 케이던스와 시놉시스를 경쟁에 붙여 두 가지 방식으로 생산에 들어간다. 늦어도 두 달 후에는 결과물이 나올 것으로 기대된다.
TSMC의 경우 20나노 프로세서 시제품이 내년 3분기 생산될 것으로 보인다. 일부 외신에 따르면, TSMC는 20나노 프로세서 파일럿 제품은 2012년 3분기에 생산을 시작할 것이라고 밝힌 바 있다.
삼성전자나 TSMC에 수탁생산을 맡기는 팹리스 업체들의 20나노대 설계도 탄력을 받고 있다. 엔비디아·퀄컴·AMD 등이 28나노 공정으로 생산할 프로세서를 개발 중이다.
업계 관계자는 “인텔 3D 22나노 발표 이후 20나노대 경쟁이 급속도로 진행되는 양상”이라며 “인텔·삼성전자·TSMC 등이 선두에서 시스템반도체 20나노 경쟁을 하게 될 것”으로 전망했다.
표/ 시스템반도체 20 나노대 공정
문보경기자 okmun@etnews.com
