반도체 나노 공정, 나노 경쟁이 중요한 이유는?

몇일 전 습득한 반도체 나노경쟁? 나노공정? 에 대한 지식에 대한 포스팅을 해본다.

 

몇명이나 이 글을 읽을지는 모르겠지만 암튼 중요한 이야기고 주린이들에게는 정말 반도체 산업을 이해하기 좋은 주제인 것 같아서 남겨본다.

 

일단 첫번째로 10나노, 7나노, 5나노 이렇게 작아지는 반도체 경쟁에 대해서는 많이들 들어보았을 것이다.

 

그럼... 왜 이 경쟁을 해야하는지? 이 것이 왜 중요한지 알아보자.

 

1 . 생산수율

아무래도 반도체는 실물을 제조하는 제조업이다 보니 실제적인 생산품이 존재를 한다. 그럼 이런 제조업들은 보통 어떤 KPI나 수치들을 따지느냐 첫번째로는 생산수율이다.

 

생산수율이 있다는 이야기는 이 수율이 좋을 수도 있고 나쁠 수도 있다. 그럼 나노 공정으로 가면 갈수록 왜? 라는 의문이 생길 것이다.

 

내가 들은 이야기는 웨이퍼라는 것이 있다. 어떻게 보면 미세한 반도체 기판을 새기는 원재료라고 할 수 있다. 해당 웨이퍼는 아래와 같은 이미지로 뉴스에서 자주 보던 이미지다.

이런 웨이퍼를 이용해서 반도체를 만드는데 나노공정으로 가면 아무래도 공간을 적게 차지하면서 한 웨이퍼에서 더 많은 칩이 나오게 된다.

 

그럼 절대적인 생산량이 늘어나게 된다.

 

또한 이 웨이퍼에는 불량이 있을 수 있다. 표면적 모두에 퍼져있는 것이 아니라 불특정위치에 흩뿌려져 있는데 이렇게 뿌려져 있다면 웨이퍼상에 칩이 크다면 불량이 아무래도 더 많아질 수 밖에 없다.

 

따라서 웨이퍼는 고정인데 만드는 반도체의 크기가 줄어들면 절대적인 갯수가 늘어남과 동시에 불량의 수가 줄어들게 되니 수율이 올라가게 되는 것이다. 다만 미세공정이 점점 어려워지니 그게 문제일 뿐.

 

2 . 전력량

같은 일을 하는 반도체라도 크기가 작으면 더 적은 전력을 소모한다. 전기차를 비롯해서 앞으로는 더 말도 안되는 연산이 필요한 세상이 될 것이다. 성능이 떨어지면서 크기가 커서 전력소모가 많은 칩은 모바일 장치를 비롯한 웨어러블 기기, 전기차에는 어울리지 않는 제품이 될 가능성이 높다. 그저 집에 있는 냉장고와 같은 것이라면 크게 문제가 없겠지만 말이다.

 

요지는 두개다. 전력량과 수율.

 

삼성전자 화이팅. TSMC를 이기는 기적을 보여줬으면 좋겠다.