- HPC 고객사 확보…모바일 확대 추진

[디지털데일리 윤상호 기자] 삼성전자가 세계 최초로 ‘게이트-올-어라운드(GAA: Gate-All-Around)’ 기술을 적용한 3나노미터(nm) 시스템반도체 생산을 시작했다.

삼성전자(대표 한종희 경계현)는 3nm GAA 공정 반도체 수탁생산(파운드리) 초도 양산에 착수했다고 30일 밝혔다.

GAA 기술 3nm 공정을 상용화 한 파운드리는 삼성전자가 유일하다.

첫 고객은 고성능컴퓨팅(HPC)용 시스템반도체 업체다. 삼성전자는 모바일 시스템온칩(SoC) 등으로 고객사를 확대할 계획이다.

삼성전자 파운드리사업부장 최시영 사장은 “삼성전자는 파운드리 업계 최초로 ▲하이-케이 메탈 게이트(High-K Metal Gate) ▲핀펫(FinFET) ▲극자외선(EUV) 등 신기술을 선제적으로 도입하며 빠르게 성장해 왔고 이번에 멀티 브릿지 채널 펫(MBCFET: Multi Bridge Channel FET) GAA기술을 적용한 3nm 공정의 파운드리 서비스 또한 세계 최초로 제공하게 됐다”며 “앞으로도 차별화된 기술을 적극 개발하고 공정 성숙도를 빠르게 높이는 시스템을 구축해 나가겠다”고 말했다.

이번 제품의 특징은 GAA 기술과 3nm 공정을 동시에 적용한 점이다. 3nm GAA 1세대 공정은 5nm 핀펫 공정에 비해 ▲전력 45% 절감 ▲성능 23% 향상 ▲면적 16% 축소 효과가 있다.

GAA는 반도체를 구성하는 트랜지스터에서 게이트가 둘러싼 전류가 흐르는 채널이 4개다. 기존 핀펫은 3개다. 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높일 수 있다. 삼성전자는 나노와이어 대신 나노시트로 구현한 독자 MBCFET GAA 구조를 채용했다. 나노시트가 나노와이어 대비 전류를 더 세밀하게 조절할 수 있다.

3nm 공정은 기술 공동 최적화(DTCO: Design Technology Co-Optimization)를 진행했다. PPA(Power·Performance·Area, 전력·성능·면적)를 극대화했다.

삼성전자는 PPA와 단위 전력당 성능(전성비)를 강화해 차세대 파운드리 시장을 주도할 계획이다. ▲시높시스 ▲케이던스 등 SAFE 파트너와 고객사에 반도체 설계 인프라와 서비스를 제공한다. 제품 개발 시간 단축과 완성도 향상 지원을 위해서다.

한편 삼성전자는 GAA 3nm 2세대 공정을 준비 중이다. 2세대 공정은 5nm 핀펫 공정 대비 ▲전력 50% 절감 ▲성능 30% 향상 ▲면적 35% 축소를 기대하고 있다. 내년 상용화 예정이다.


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