애플 M5 [사진=애플]

[디지털데일리 김문기 기자] 애플이 최신 맥북 프로에 탑재된 ‘M5 프로’와 ‘M5 맥스’ 칩에 TSMC의 최첨단 패키징 기술인 ‘SoIC-MH(System on Integrated Chips - Molding Horizontal)’를 전격 도입했다. 이는 기존의 단일 다이(Die) 설계인 모놀리식 구조에서 벗어나, 여러 개의 칩렛(Chiplet)을 하나로 통합하는 구조로의 전환이다.

11일(현지시간) 테크파워업(TechPowerUp)에 따르면, 애플은 M5 프로·맥스 라인업에 새롭게 설계된 ‘퓨전 아키텍처(Fusion Architecture)’를 적용했다. 이 기술의 핵심은 TSMC의 SoIC-MH 2.5D 패키징이다. 그간 애플은 하나의 칩에 모든 기능을 넣는 방식을 고수해 왔으나, 칩의 크기가 커질수록 발생하는 수율 저하와 발열 문제를 해결하기 위해 이번에 설계를 전환했다.

SoIC-MH 공법은 CPU 및 뉴럴 엔진(NPU) 블록과 GPU 블록을 별도의 다이(칩렛)로 분리한 뒤, 이를 수평으로 정밀하게 연결하는 방식이다. 이를 통해 데이터 전송 대역폭은 극대화하면서도 신호 지연(Latency)은 최소화했다.

특히 기존 InFO(Integrated Fan-Out) 패키징 대비 전력 효율을 20% 이상 개선했으며, 칩 내부에 열이 집중되는 ‘핫스팟(Hotspot)’ 현상을 획기적으로 줄여 고부하 작업 시에도 안정적인 퍼포먼스를 유지할 수 있게 됐다.

주목할 점은 제조 효율성이다. 칩을 분리해서 생산하면 특정 블록에서 불량이 발생해도 해당 부분만 교체하면 되기 때문에 전체 생산 수율이 크게 향상된다. 이는 TSMC의 3나노(N3P) 공정 단가 상승에 대응하기 위한 애플의 전략적 선택으로 풀이된다.

업계에서는 이번 패키징 혁신이 올 하반기 출시될 ‘맥북 울트라’를 위한 사전 포석이라는 해석이다. 칩렛 구조를 채택함으로써 애플은 향후 더 많은 GPU 코어나 특화된 AI 가속기를 레고 블록처럼 유연하게 추가할 수 있는 확장성을 확보하게 됐다.