반도체 고점 논란…삼성전자, 'D램·파운더리' 초격차로 넘는다

삼성전자가 극자외선(EUV) 노광 기술을 적용한 7나노미터(㎚, 10억분의 1m) 파운드리 공정 개발을 완료하고 본격적인 생산에 착수했다.

또 세계 최초로 서버용 D램 솔루션 '256GB 3DS RDIMM'도 공개했다. 반도체업계에서 가장 몸값이 높은 서버용 D램 솔루션이다.

반도체 고점 논란 속 삼성전자는 초격차 전략을 기본으로 그동안 부진했던 파운드리 부문 경쟁력을 강화해 수익을 유지하겠다는 전략으로 풀이된다.

삼성전자는 17일(현지시각) 미국 실리콘밸리에 위치한 삼성전자 미주법인 사옥에서 ‘삼성 테크 데이 2018’을 열고, 차세대 반도체 솔루션을 소개했다.

'Samsung ＠ The Heart of Everything'이라는 주제로 지난해에 이어 두 번째로 개최된 이날 행사에는 애플 공동 창업자 스티브 워즈니악과 마이크로소프트, 자이링스, 휴렛 팩커드 엔터프라이즈, 브이엠웨어 등 업계 관계자 500여명이 참석했다.

삼성전자 파운드리 사업부는 이번 테크 데이에서 EUV 노광 기술을 적용한 7나노 공정(7LPP, Low Power Plus) 개발을 완료하고 생산에 착수했다고 밝혔다.

밥 스티어 삼성전자 DS부문 미주총괄 시니어 디렉터는 이날 발표에서 "7LPP 공정은 삼성전자가 EUV 노광 기술을 적용하는 첫번째 파운드리 공정"이라며 "이번 생산을 시작으로 7나노 공정의 본격 상용화는 물론 향후 3나노까지 이어지는 공정 미세화를 선도할 수 있는 기반을 확보했다"고 말했다.

EUV는 기존 반도체 미세공정에 사용되는 '불화아르곤(ArF)'을 대체하는 노광 장비 광원이다.

기존 불화아르곤보다 파장의 길이가 14분의 1 미만에 불과해 보다 세밀한 반도체 회로 패턴을 구현하는데 적합하다.

또 복잡한 멀티 패터닝 공정을 줄일 수 있어 반도체의 고성능과 생산성을 동시에 확보할 수 있는 장점이 있다. 때문에 기존 반도체 미세공정의 한계를 극복할 수 있는 광원으로 꼽힌다.

회사측에 따르면 7LPP 공정은 기존 10나노 공정과 비교해 면적을 40%쯤 줄일 수 있고, 20% 향상된 성능 또는 50% 향상된 전력 효율을 제공한다. EUV 노광 공정을 사용하지 않는 경우에 비해 총 마스크 수가 20%쯤 줄어 7LPP 공정 도입에 대한 설계 및 비용 부담을 줄일 수 있다.

그러나 EUV는 실제 양산에 적용하기 위해서는 완전히 새로운 방식의 장비 개발과 인프라 구축이 요구된다.

삼성전자는 EUV 노광 공정에 사용되는 마스크의 결함 여부를 조기에 진단할 수 있는 검사 장비를 자체 개발하고, 크기와 무게가 대폭 증가한 EUV 노광 장비를 대량으로 수용할 수 있는 첨단 라인을 2019년말 완공 목표로 화성캠퍼스에 구축하는 중이다.

삼성전자는 EUV 공정 기반의 차세대 D램을 선행 개발해 초고속·초고용량 D램 시장 수요를 지속적으로 확대해 사업 위상을 높여 나갈 계획이다.

배영창 삼성전자 파운드리 전략마케팅팀 부사장은 "7LPP는 모바일과 HPC 뿐만 아니라 데이터센터, 전장, 5G, AI 등 폭넓은 응용처에도 최선의 선택이 될 것으로 생각된다"고 말했다.

삼성전자는 또 세계 최초로 서버용 D램 솔루션 '256GB 3DS RDIMM'을 공개했다.

D램 솔루션은 차세대 초고성능·초고용량 스펙으로, '인메모리 데이터베이스(In Memory DataBase)' 플랫폼 개발에 최적화한 것이 특징이다.

3DS(Three Dimensional Stacking) RDIMM(Registered Dual In-Line Memory Module)은 실리콘 3D 적층 기술을 활용·연결해 고속으로 동작할 수 있게 만든 서버용 D램 모듈이다.

'인메모리 데이터베이스'란 중앙처리장치의 정보를 처리하는 메인메모리(주기억장치)에 초대용량의 데이터를 저장해 처리 속도를 향상시키는 기술을 말한다.

회사에 따르면 지난해 양산을 시작한 업계 최대 용량의 10나노급 16Gb DDR4램을 탑재해 기존 128GB RDIMM 대비 용량은 2배 늘어나고 소비전력효율은 30% 개선됐다.

이와 함께 삼성전자는 이날 256GB 3DS RDIMM을 비롯해 기업용 7.68TB 4비트(QLC) 서버 SSD, 6세대 V낸드 기술, 2세대 Z-SSD 등 새로운 메모리 제품들도 대거 공개했다.

차세대 IT 시장에 최적화된 메모리 기술을 선행 개발해 초격차로 수익성을 지키나가는 것은 물론 평택 라인에서 V낸드와 D램 양산 규모를 지속 확대해 고객 수요에도 적극 대응한다는 계획이다.

장성진 삼성전자 메모리 D램 개발실 부사장은 "2017년 업계 최초로 개발한 2세대 10나노급(1y) D램 기술로 초격차 제품 경쟁력을 강화한 데 이어, 업계 최초 256GB DIMM 양산, LPDDR5, GDDR6 및 HBM2 등 차세대 프리미엄 라인업의 양산 체제를 업계에서 유일하게 구축했다"고 말했다.

한진만 삼성전자 메모리반도체 사업부 상품기획팀 전무는 "HBM2 D램 사용으로 클라우드 AI(인공지능)에서 최대 성능은 6배 향상됐고, 비용측면에서도 8배의 절감 효과가 있다"며 "향후 GDDR6 그래픽 D램, LPDDR5 모바일 D램이 차세대 시스템에 탑재되면서 5G, 엣지 서버 컴퓨팅 등 새로운 프리미엄 시장을 지속 창출할 것"이라고 강조했다.