나노 공정과 반도체 성능 TSMC, 삼성전자에 이어 최근에는 인텔까지 파운드리 기술 경쟁에 뛰어들면서 나노 경쟁이 치열해지고 있다. 최근 3 나노와 그 이하 공정들의 개발 및 양산 로드맵을 내놓고 있는데, 서로 우리는 몇 나노를 할 수 있다며 기술력이 뛰어나다는 걸 보여주고 있다. 이 나노 수치는 회로 선폭으로서 작을수록 더 복잡하고 많은 패턴을 그릴 수 있으며, 고성능의 칩을 만들 수 있다. 그런데 나노 수가 작아질수록, 즉 회로 선폭이 미세해지면 성능이 무조건 좋아질까? 물론 55나노와 10 나노대를 비교하면 그렇다. 이론 성능과 체감 성능 모두 획기적으로 좋아진다. 그러나 요즘은 5 나노에서 3 나노, 3 나노에서 2 나노로 발전하는 수준이다. 점점 1 나노 줄이기가 어렵고 개발기간도 늘어나고 있다..
Fab 공정의 한계 요즘 기사를 보면 파운드리 업체들의 Fab node 기술인 나노 경쟁이 치열하다. 최근 삼성전자가 세계 최초로 3 나노 공정 양산을 시작했다고 한다. 그러나 TSMC의 3 나노와 같은 성능이 아니며, 수율이 안 좋다는 얘기도 나오고 있다. 이 나노 앞의 숫자가 작을수록 회로 선폭이 좁아 더 미세하게 설계가 가능하고, 높은 성능을 낼 수 있음을 의미한다. 그런데 몇 가지 문제가 있다. 회로 선폭이 좁아지는 것은 좋은데, 이게 무한정 작아질 수 있을까? 그리고 공정이 미세화되면 수율 (Input 대비 Output의 양품 비율)이 그대로 유지될 수 있을까요? 고난도의 미세 공정으로 갈수록 수율이 낮아지고 있고, 기술 개발 속도가 느려지면서 비용이 상승한다. 또한 개발에 쏟아부은 시간과 비용..
GPU 하면 바로 떠오르는 기업, 게임을 좋아하거나 미국 주식하는 사람들에게는 너무나 친숙한 NVIDIA에 대해 알아보자. NVIDIA는 성능 좋은 그래픽카드 만드는 회사로 유명하다. 나 또한 PC에 들어가는 그래픽카드 만드는 회사로 알게 되었다. 게임 좋아하는 사람들뿐 아니라 일반 PC 유저도 한번쯤은 들어봤을 회사! 현재 쓰고았는 노트북에도 인텔(CPU)과 엔비디아(GPU) 스티커가 붙어있다. NVIDIA는 반도체 팹리스 기업으로, 작년 기준 팹리스 기업 글로벌 매출 2위를 차지했다. 전년대비 성장율이 61% 로 아주 높은 편이다. 영업이익도 64.9%로 어마어마하다. 역시 공장이 없는 팹리스의 클래스.. 직접 제조하지 않으니 비용이 적게 드는 것이 큰 몫 할 것이다. 정말 대단한듯. 그리고 PC G..
최근 반도체 후공정 OSAT 회사들이 담당하는 패키징 공정의 중요성을 얘기해 왔다. 이번에는 패키징 공정에 필요한 재료인 기판 (Substrate)과 기판을 만드는 회사에 대해 알아보자. 반도체 기판은 무엇일까? 휴대폰이나 PC를 뜯어보면 초록색 기판 나오는 데 이것을 메인 보드 혹은 메인 기판, 주기판이라고 한다. 이 메인 기판 위에 실장 되어 있는 칩, 소위 패키지인데 아래 그림과 같이 칩과 메인 기판 사이를 연결해주는 기판을 반도체 기판 혹은 패키지 기판이라고 한다. 즉, 팹리스 회사에서 설계한 IC 칩의 신호를 주고받기 위해 사용하는 중간 매개체라고 할 수 있다. 파운드리에서 만든 칩을 실장하고 보호하는 패키징 공정에서 기판이 필요하다. 일단 칩을 기판과 붙여야 한다. 이런 식으로 Die (실리콘..
애플의 자체 설계 반도체인 애플 실리콘과 앞으로 애플이 어떻게 반도체 업계를 뒤흔들지 알아볼 필요가 있다. 2020년 11월에 애플의 자체 설계 반도체 칩 M1을 탑재한 아이맥, 맥북 등을 출시했다. 물론 애플이 자체 설계한 반도체는 M1이 처음이 아니다. 예전부터 아이폰에 들어가는 A시리즈칩을 자체 설계하여 탑재해왔다. A시리즈는 주로 모바일용 AP(Application Processor)인데, 2018년에는 A12바이오닉을 출시하여 아이패드에도 넣으며 태플릿 PC용 칩도 자체 개발하기 시작했다. 그러다가 최근 애플 최초 PC용 자체 설계 칩인 M1을 출시한 것이다. 애플이 PC용 칩을 개발했다는 것은 의미하는 바가 컸다. 애플이 기존에는 인텔 칩을 써오다가 결별 선언을 함과 동시에 기존 PC용 칩 시..
대표적인 반도체 파운드리 회사로 대만의 TSMC와 우리나라의 삼성전자가 있다. TSMC는 점유율 1위를 달리고 있고, 이어서 삼성전자가 뒤쫓고 있다. 이 외에도 UMC, Global foundry 등 여러 파운드리 회사가 있다. 이 중에서 점유율 1위 기업인 TSMC에 대해 알아보자. TSMC는 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Limited의 약자로 말 그대로 대만 반도체 생산 회사이다. 회사 이름이 되게 직관적으로 지어졌다. 그 이유는 대만의 반도체 산업 진흥 프로젝트의 일환으로 1987년에 공기업으로 설립된 것 때문인 것 같다. 설립 후 4년 뒤인 1992년에는 민영화되었다. 기업 슬로건 TSMC의 모토는 ‘고객과 경쟁하지 않는다’이다. 이러한 기..
지난번엔 OSAT 회사에 대해 알아봤는데, 이번에는 반도체 후공정 OSAT 회사들이 담당하는 패키징 공정에 대해 알아보자. 뉴스를 보면 TSMC나 삼성전자 등 파운드리 회사에서 5 나노, 3 나노 공정 등 Si node 미세화를 위한 투자가 이루어지고 있다. 나노미터(nm) 단위는 실리콘 웨이퍼에 새기는 회로 선폭으로 이해하시면 된다. 이 폭이 작을수록 더 고난도 기술이고, 불량이 발생할 가능성이 높기 때문에 수율이 낮다. 최근에는 이러한 회로 선폭 미세화에 한계가 있어서 이를 극복하기 위해 후공정에서 패키징 기술을 개발하고 있다. 예전에는 패키징이 단순히 Die (실리콘 웨이퍼를 하나의 IC Chip으로 자른 것)를 기판에 연결하고 보호하는 조립의 개념이었다. 그러나 이제는 고성능을 위해 Adv..
저번에 팹리스, 파운드리, OSAT 등 반도체 기업을 구분해 봤다. (아래 링크 클릭!) 이번에는 반도체 공정 중 제일 끝단인 후공정(패키징)을 하는 OSAT 회사에 대해서 알아보자. https://simguani.tistory.com/2 OSAT란? OSAT는 Outsourced Semiconductor Assembly and Test의 약자로 고객으로부터 반도체 조립 (패키징)과 테스트를 의뢰받아서 공정 진행 후 제품을 제공하는 회사이다. 여기서 고객은 주로 팹리스 회사들이다. 애플, 엔비디아, AMD, 퀄컴 등.. 주로 설계만 담당하는 회사들이다. 글로벌 OSAT 대표적인 OSAT 회사는 대만의 ASE, SPIL, 미국의 Amkor, 중국의 JCET 등이 있다. Top10 회사 중 대만..