삼성은 더 빠르고 효율적인 칩을 만들기 위해 새로운 기술을 개발한다.

반도체 분야의 세계 선두주자인 삼성은 칩을 더 빠르고 전력 효율적으로 만들 수 있는 새로운 칩 패킹 기술을 개발했다고 발표했다. 아이큐브4 기술은 2018년부터, 엑스큐브 기술은 2020년부터 회사가 개발한 아이큐브 2 기술에 비해 개선된 기술이다.

이 회사의 I-Cube4(Interposer-Cube4)는 2.5D 이기종 칩 패키징 기술이다. 실리콘 인터포저 위에 여러 개의 로직 다이(CPU, GPU, NPU)와 여러 개의 HBM 다이(High Bandwidth Memory)를 수평으로 배치하는 데 사용할 수 있으며, 여러 개의 다이(Die)가 하나의 칩으로 작용하게 한다. 이 기술은 2021년 3월 개발돼 이미 한 개의 칩에 1개의 로직 다이와 4개의 HBM 다이(Die)를 넣는 데 쓰였다.

삼성전자는 아이큐브4 기술을 활용해 만든 칩을 5G, AI, 클라우드, 대형 데이터 센터 등 고성능 애플리케이션에 활용할 수 있다는 입장이다. 이 기술은 칩의 메모리와 논리 단위 사이의 훨씬 더 빠른 통신을 가능하게 한다.

아이큐브4의 실리콘 인터포저는 종이보다 얇기 때문에 구부러지고 뒤틀려 제품 품질에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있다. 다만 삼성 파운드리 측은 소재와 두께를 바꾸고 문제점을 제거해 인터포저 전쟁페이지와 열팽창을 제어하는 방법을 신중하게 연구했습니다. 열을 효율적으로 방출할 수 있는 자체 금형 없는 구조도 개발했다.

이 회사는 또한 제조 과정에서 불량품을 식별하기 위한 사전 선별 테스트를 실시함으로써 수익률을 향상시켰다. 이 프로세스는 프로세스의 과도한 단계를 제거하고 비용을 절감하며 처리 시간을 단축합니다. 삼성은 또 고급 프로세스 노드, 고급 2.5D 및 3D 패키징, 고속 인터페이스 기술 등을 활용해 아이큐브6라는 더 나은 기술을 개발하고 있다.

강문수 삼성전자 파운드리시장전략담당 수석부사장은 "고성능 애플리케이션이 폭발적으로 늘어나면서 칩의 전반적인 성능과 전력 효율을 높이기 위해 이질적인 통합기술로 토탈 파운드리 솔루션을 제공하는 것이 필수"라고 말했다. 아이큐브2를 통해 축적된 양산 경험과 아이큐브4의 상업적 돌파구로 삼성은 고객의 제품 구현을 전적으로 지원할 예정이다.