삼성전자는 로직 칩과 4개의 HBM(고대역폭 메모리) 칩을 하나의 패키지로 구현한 차세대 패키지 기술 ‘아이큐브4(I-Cube4)’를 개발했다고 6일 밝혔다.

아이큐브4는 고대역폭 데이터 전송과 고성능 시스템 반도체가 필요한 HPC(고성능컴퓨팅)와 인공지능(AI), 클라우드 서비스, 데이터센터 등을 중심으로 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.

삼성전자, 차세대 반도체 패키지 기술 ‘I-Cube4’ / 삼성전자

아이큐브4는 기판과 IC칩을 연결하는 실리콘 인터포저 위에 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU) 등 로직 칩과 HBM을 배치해 하나의 반도체처럼 작동하도록 하는 패키지 기술이다. 전송 속도는 높이면서도 패키지 면적을 줄일 수 있다.

삼성전자는 아이큐브4에 실리콘 인터포저를 적용해 초미세 배선을 구현했다. 반도체 구동에 필요한 전력도 안정적으로 공급할 수 있도록 했다.

일반적으로 패키지 안에 들어가는 반도체 칩이 많아질수록 인터포저 면적도 함께 증가해 공정상의 어려움도 커진다.

삼성전자는 100㎛(마이크로미터, 100만분의 1미터) 수준의 얇은 인터포저가 변형되지 않도록 재료, 두께 등 다양한 측면에 반도체 공정·제조 노하우를 적용했다. 아이큐브4에 몰드를 사용하지 않는 독자적인 구조를 적용해 열을 효율적으로 방출하도록 설계하고, 전체 공정 단계도 줄여 생산 기간을 단축했다.

강문수 삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 전무는 “고성능 컴퓨팅 분야를 중심으로 차세대 패키지 기술의 중요성이 높아지고 있다”며 “차별화된 기술 경쟁력을 기반으로 HBM을 8개까지 탑재하는 신기술도 개발해 시장에 선보이겠다”고 말했다.

삼성전자는 2018년 로직과 2개의 HBM을 집적한 ‘아이큐브2’ 솔루션 개발을 시작으로 2020년에는 로직과 SRAM을 수직 적층한 ‘엑스큐브(X-Cube)’를 선보이며 차세대 패키지 기술 경쟁력을 강화하고 있다.

이광영 기자 gwang0e@chosunbiz.com

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