퀄컴이 모바일 프로세서(SoC)에 발열을 최소화할 수 있는 신기술을 처음 도입했다. 인공지능(AI) 반도체 기술 난제 중 하나인 전력 효율성을 극대화하기 위해서다. 삼성전자가 업계 최초로 엑시노스 2600에 도입한 것과 구조적으로 유사해, 패키징 기술 경쟁이 심화할 것으로 전망된다.
퀄컴은 22일부터 24일까지 미국 하와이 마우이 열린 '스냅드래곤 서밋 2026'에서 자사 모바일 SoC 최상위 신제품인 '스냅드래곤 8 엘리트 익스트림 6세대'에 새로운 패키징 기술인 '오프셋 PoP(Offset Package on Package)'를 적용했다고 밝혔다.
오프셋 PoP는 퀄컴이 이번에 처음 도입한 패키징 기술이다. 퀄컴은 그동안 스냅드래곤 칩(SoC) 위에 LPDDR D램이 전체적으로 덮는 PoP 방식을 채택해왔다. 그러다 보니 열이 쉽게 빠지지 않아 전력 소모가 컸다. 특히 AI 연산으로 전력 소모가 커지면서 모바일 SoC 성능 개선의 걸림돌로 작용해왔다.
오프셋 PoP는 LPDDR D램을 스냅드래곤 칩셋 위에 일부만 배치하는 방식이다. 스냅드래곤 칩에서 열이 빠져나가는 공간이 만들어지고, 여기에 방열 부품인 '히트 슬러그'를 부착할 수 있도록 했다.
크리스 패트릭 퀄컴 수석부사장 겸 모바일 핸드셋 본부장은 “이를 통해 SoC 일부 위에 열전도 소재(히트 슬러그)를 배치하고 스마트폰 냉각 시스템까지 연결하는 낮은 열저항의 직접적인 방열 경로를 확보했다”며 “CPU와 GPU 온도를 낮춰 높은 최고 성능을 보다 오랫동안 유지할 수 있도록 설계했고 결과적으로 시스템 반응성과 유동적인 사용 경험을 높일 것”이라고 밝혔다.
퀄컴은 오프셋 PoP 적용으로 고부하 시 최고 성능 유지 시간이 2배 이상 늘어났다고 설명했다. 이번에 퀄컴 스냅드래곤 8 엘리트 익스트림 6세대가 모바일 CPU로는 처음으로 5㎓ 속도를 돌파했는데, 이 또한 오프셋 PoP 설계가 기반이 됐기에 가능했던 것으로 분석된다. 퀄컴은 또 다른 제품인 퀄컴 스냅드래곤 8 엘리트 6에는 오프셋 PoP를 적용하지 않았다.
퀄컴이 오프셋 PoP를 최상위 모바일 SoC에 적용하면서 열 제어를 위한 패키징 기술 경쟁이 심화할 전망이다. 삼성전자도 유사한 기술을 앞서 선보였기 때문이다.
삼성전자는 지난해 말 양산에 돌입한 모바일 SoC '엑시노스 2600'에 '히트패스블록(HPB)'라는 새로운 패키징 기술과 냉각 시스템을 적용했다. 엑시노스 위에 D램을 한쪽 공간에만 배치하고 나머지 공간에 구리 소재 방열판인 HPB를 적용, 열을 쉽게 빼도록 했다. 삼성전자 엑시노스 2600은 이를 통해 열 특성을 전작 대비 30% 이상 개선한 것으로 전해진다.
삼성전자는 팬아웃 웨이퍼레벨패키징(FoWLP)로 HPB 구현했는데, 퀄컴은 패키징 방식을 구체적으로 공개하지 않았다.
패트릭 수석부사장은 “PoP와 오프셋 PoP 조합이 장기적으로 적절한 패키징 솔루션이 될 가능성이 있다”면서도 “또 다른 옵션 역시 지속 검토 중”이라고 덧붙였다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
