[양선 기자]
삼성전자가 2.5D 패키지 프로세서를 개발
삼성전자가 14nm LPP(Low Power Plus) 공정 기술을 기반으로 eSilicon과 Rumbus와의 협력을 통해 새로운 네트워크 프로세서 설계를 끝냈다고 발표했다.
이 제품은 삼성전자가 HBM2와 함께 I-Cube 솔루션이라고 명명한 2.5D 패키지를 적용한 최초의 제품이다.
2.5D 패키징이란 기존에 CPU, GPU 등 로직 반도체와 메모리를 따로 패키징하던 것에서 진화해 이들을 모두 1개의 패키지 안에 집어넣는 기술이다.
칩들을 모두 적층하는 3D 패키지와 달리 메모리 칩들은 TSV 공정을 통해 적층하고 로직 칩은 평행으로 배치한다.
그래서 2.5D 패키지라고 불린다.
HBM(High Bandwidth Memory)은 2.5D 패키지 안에 들어가는 고속 DRAM의 일종이다.
삼성전자는 2.5D 패키지가 향후 머신러닝 등에 요구되는 프로세서의 필수 공정이 될 것이라고 말했다.
반도체 비즈니스의 구조가 변화
엔비디아가 최근 발표한 머신러닝 용 프로세서 P100도 2.5D 패키지에 HBM2를 탑재했다.
삼성전자도 이러한 흐름에 동참했다.
HBM과 2.5D 패키지 시장 확대에서 예상되는 반도체업계의 영향은 다음과 같다.
1) 반도체 비즈니스 구조가 바뀐다.
과거에는 CPU, GPU 등 로직 반도체 업체와 DRAM, NAND 등 메모리 업체가 대등한 관계였다.
이 들이 생산자이고 고객은 PC와 서버 업체다.
하지만 2.5D 패키지 시대에는 로직 반도체 업체가 메모리 업체의 고객이 된다.
로직 반도체업체가 메모리를 구매해서 자사의 팹이나 파운드리에 맡겨 1개의 패키지로 만드는 구조로 바뀐다.
이러한 시대에는 삼성전자처럼 로직 반도체와 메모리를 모두 만드는 업체들이 가장 유리해진다.
다음으로는 로직 반도체 업체다.
SK하이닉스나 마이크론처럼 메모리만 제조하는 업체들은 불리해진다.
최근 로직 반도체 업체 인텔이 메모리 사업에 공을 들이는 이유나 파운드리 업체 TSMC가 도시바 NAND 부문을 사겠다고 하는 것도 이러한 시대에 비즈니스 구조를 강화하겠다는 목적 때문이다.
2) 2.5D 패키지 2) 2.5D 패키지관련투자가늘어난다.
2.5D 패키지는 HBM을 TSV(Through Silicon Vias) 공정을 통해 적층시킨다.
TSV는 홀을 빠르게 식각하는 공정이 중요하다.
관련 장비는 일본의 도쿄일렉트론, 삼코 등이 적극적으로 개발 중이다.
2.5D 패키지 내 로직 반도체와 HBM은 실리콘 인터포저 위에 배열한다.
실리콘 인터포저는 PCB 기판을 대체하는 새로운 부품이다.
관련 업체로는 TSMC, Allvia, ASE, DNP, IPDiA, STATS ChipPAC 등이 있다
(도현우 연구원)