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블로그 | 2nm 반도체 발표··· IBM, ‘존재감’을 드러냈다

2021.05.13 Andy Patrizio  |  Network World
IBM이 최근 2나노미터(nm) 공정을 적용한 반도체 시제품을 공개했다. 이 제품이 실제 양산되려면 4년 뒤에나 이뤄지겠지만 그럼에도 상당히 유의미한 진전이라고 할 수 있다.

TSMC와 인텔이 각각 5nm, 7nm 반도체 공정 개발을 위해 고군분투하는 가운데, IBM이 세계 최초로 2nm 공정이 적용된 칩을 발표했다. 
 
ⓒGetty Images Bank 

IBM에 따르면 2nm 칩은 4년 뒤에나 출시될 예정이다. IBM이 반도체 설계업체로서 인지도가 높지는 않지만, 반도체 업계의 잠룡이라는 게 업계 평가다. 

IBM은 두 종류의 상업용 칩을 만든다. 유닉스 및 리눅스 서버의 파워 제품군용 파워 칩 시리즈와 메인프레임 z 시리즈에 사용되는 z 아키텍처 기반 칩이 그것이다. 그러나 IBM은 IBM 공동 개발 연합을 통해 인텔, AMD, 엔비디아, TSMC, 삼성 등 거의 모든 반도체 업체와 파트너십을 맺고 있다. 

IBM에 따르면 2nm 공정은 "손톱만한 크기의 칩에 500억 개의 트랜지스터를 장착”할 수 있는 기술이다. 칩의 크기가 새끼 손톱만한지, 엄지 손톱만한지에 대해서는 말이 없었다. 또 회사는 2nm 공정이 적용된 프로세서는 7nm 프로세서에 비해 성능이 45% 높거나, 에너지 사용률이 75% 감소할 것이라고 설명했다. 

이것이 의미하는 바가 무엇일까? IBM에 따르면 다음과 같다. 
 
  • 휴대전화의 배터리 수명이 4배 늘어나므로 충전은 4일에 한 번만 하면 된다. 
     
  • 전 세계 에너지 사용량의 1%를 차지하는 데이터센터의 탄소 배출량을 줄일 수 있다. 모든 서버에 2nm 기반 프로세서를 탑재하면 탄소 배출량을 크게 절감할 수 있다. 
     
  • 애플리케이션을 빠르게 처리하고, 언어 번역을 지원하고, 인터넷 액세스를 가속화하는 등 노트북의 기능과 속도를 향상시킬 수 있다. 
     
  • 자율주행차량과 같은 자율주행 기반 운송수단의 물체 감지 및 반응 시간을 단축하는 데 도움이 된다. 

IBM은 트랜지스터를 3D로 적층하는 게이트 올 어라운드(Gate-All-Around)라는 새 제조 공정을 통해 위와 같은 성과를 이뤘다. 핀펫 3D(FinFET 3D) 적층 기술이 발달한 덕분이다 (솔직히, 필자는 이 기술을 이해하는 데 어려움을 겪고 있다. 만약 여기에 관심이 있고 이해력이 있다면 이곳을 참고해도 좋다). 

IBM은 반도체 연구 분야에서 인지도가 높지는 않지만 존재감은 확실하다. IBM은 상당한 지식재산권을 보유하고 있으며, 여타 산업군보다 특허를 훨씬 많이 취득하고 있다. 

IBM은 뉴욕 올버니에 세계 최고의 반도체 기술 연구 센터를 두고 있다. 이곳에서 회사는 STEM 프로그램에 관한 한 MIT와 어깨를 겨루는 렌셀레어 폴리테크닉 대학교와 긴밀한 협업을 진행 중이다. 

따라서, 인텔부터 TSMC까지 모든 기업이 약 5년 내로 2nm 공정에 도달할 것으로 예상하는 것도 무리는 아니다. 이 시기가 되면 트랜지스터의 크기는 원자만해질 것이다. ciokr@idg.co.kr
 
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