카이스트 이사회는 21일 제298회 임시이사회를 열고 지난 6월 말 임기가 끝난 김명자 전 이사장 후임으로 권오현 전 삼성전자 대표이사 회장·오렌지플래닛 창업재단 이사장을 신임 이사장으로 선임했다고 밝혔다. 권 신임 이사장은 서울대 전기공학과를 졸업하고 카이스트에서 전기공학 석사, 미국 스탠퍼드대에서 전기공학 박사 학위를 받았다. 1985년 미국 삼성반도체연구소 연구원으로 입사해 1992년 세계 최초 64Mb DRAM 개발을 이끌며 삼성전자 ‘초격차 전략’의 토대를 닦았고 삼성전자 반도체사업부 사장, 대표이사 부회장, 대표이사 회장 겸 종합기술원 회장을 역임했다. 경영 일선에서 물러난 뒤에는 한국발명진흥회 회장, 서울대 제7대 이사장을 지냈고, 지난해 9월부터 기업인 출신으로는 처음으로 기획예산처(당시 기획재정부) 중장기전략위원회 위원장을 맡았다. 2021년부터는 청년 창업을 지원하는 오렌지플래닛 창업재단 이사장으로 활동하고 있다. 권 이사장은 2018년에는 동문 최초로 카이스트 명예경영학박사 학위를 받았고 창의적이고 도전적인 신진 연구자를 지원하는 ‘권오현 조교수’ 제도가 마련되는 데 힘을 보태기도 했다. 권 신임 이사장의 임기는 2029년 8월 19일까지다.

삼성전자가 경기 용인 삼성전자 기흥캠퍼스 내에 20조원을 들여 차세대 반도체 R&D 단지 ‘New Research&Development–K’(이하 NRD-K) 등을 짓고 있다. NRD-K는 미래 반도체 기술 선점을 위해 건설 중인 10만 9000㎡(3만 3000여평) 규모의 최첨단 복합 연구개발 단지로, 2030년까지 20조원이 투자된다. 28일 삼성전자에 따르면 NRD-K는 메모리, 시스템반도체, 파운드리 등 반도체 전 분야의 핵심 연구기지로 근원적 기술 연구부터 제품 개발까지 한 곳에서 이뤄질 수 있도록 고도의 인프라를 갖출 예정이다. 차세대 메모리 반도체 개발에 활용될 고해상도 EUV 노광설비나 신물질 증착 설비 등 최첨단 생산 설비와 웨이퍼 두 장을 이어 붙여 혁신적 구조를 구현하는 웨이퍼 본딩 인프라 등을 도입해 최첨단 반도체 기술의 산실 역할을 할 것으로 기대된다. 기흥캠퍼스는 1983년 2월 도쿄선언 이후 삼성전자가 반도체 사업을 본격적으로 시작한 상징적인 곳이다. 1992년 세계 처음으로 64Mb D램을 개발하고, 1993년 메모리 반도체 분야 1위 등을 이뤄낸 반도체 성공 신화의 산실로 평가받고 있다. 전 세계 메모리 시장 이끌어가는 ‘삼성 반도체’삼성전자는 1992년 D램 시장 세계 1위를 달성한 뒤 32년 동안 D램 점유율 1위를 유지하고 있다. 플래시 메모리 분야에서도 2003년부터 21년간 선두를 지켜왔다. 지난해에는 근원적 사업 체질 강화를 목표로 선단 및 고부가 제품 위주로 사업 포트폴리오를 조정하는 데 주력했다. HBM, DDR5, 고용량 SSD 등 AI 및 서버향 고수익 제품 수요에 적극 대응하기 위한 전략이다. HBM의 경우 성장하는 생성형 AI 수요 대응을 위해 HBM3E 8단과 12단 제품을 양산 판매하고 있으며, HBM4는 올해 하반기 양산 목표로 개발 중이다. 디램(DRAM)은 1b 나노 32Gb DDR5 제품 판매 비중을 늘리고, 업계 처음으로 개발한 10.7Gbps LPDDR5x와 GDDR7의 공급을 확대한다는 계획이다. 낸드(NAND) 또한 서버향 고부가가치 제품 수요에 적극 대응해 수익성을 개선해 갈 예정이다. 2006년부터 19년 연속 글로벌 TV 판매 1위한편, 삼성전자는 2006년부터 19년 연속 글로벌 TV 판매 1위를 달성했다. 2018년 세계 처음으로 8K TV를 글로벌시장에 공개하면서 프리미엄 TV 시장을 주도했다. 스크린 크기도 중형에서 초대형까지 다양화했다. 2020년 코로나19로 전 세계 경제위기 상황에서도 QLED 4·8K TV 등을 내놓으며 시장 지배력을 공고히 하고, 명암비·화질을 획기적으로 개선한 ‘네오(Neo) QLED’와 OLED를 출시하며 프리미엄 제품군을 지속적으로 확대했다. 스마트 생태계 부분에서는 TV 플러스, OTT, 게임, 홈트레이닝 등 외부 업체들과의 협업을 이어가며 새로운 성장 동력으로 삼고 있다. 삼성전자는 네오 QLED와 초대형, OLED 등 프리미엄 제품에 집중해 시장 점유율을 높여가는 한편 라이프스타일 부문에서도 라인업 확대와 제품 성능 개선 등을 통해 소비자 맞춤형 제품들을 지속적으로 선보일 예정이다. 또한 AI를 활용한 기술을 TV 제품에 적용해 ‘AI 스크린 시대’를 주도하고, 투명 마이크로 LED, AI 업스케일링 등 혁신적 제품·기능 등으로 소비자들의 일상을 더욱 가치 있게 만드는 데 노력한다는 계획이다. 2011년 이후 13년 연속 글로벌 스마트폰 출하량 1위스마트폰 시장에서도 두각을 나타내고 있다. 2011년 이후 13년 연속 스마트폰 글로벌 출하량 1위를 유지 중이다. 스마트폰뿐만 아니라 전체 모바일 시장에서의 사업 위상을 강화하기 위해 태블릿과 웨어러블(스마트워치·무선이어폰 등), 액세서리 등의 제품과 함께 디지털 헬스, 디지털 월렛 등 콘텐츠·서비스 부문에서도 사업 경쟁력을 키우고 있다. 특히 프리미엄 스마트폰은 생성형 AI를 적용한 검색, 실시간 통번역, 자동 내용 요약, 사진 편집, 콘텐츠 공유, 초음파 온스크린 지문 인식, 야간 촬영, 8K 동영상 녹화 등 차별화 기능을 지속해서 선보인다. 스마트폰 외에도 ▲대화면 디스플레이와 S펜을 갖춘 태블릿 ▲생체 센서 기술을 적용해 고도화된 웰니스 기능을 제공하는 스마트 워치 ▲맞춤형 건강정보를 제공하는 스마트 링 ▲뛰어난 사운드 경험을 제공하는 무선이어폰 등으로 더욱 풍부한 모바일 경험을 제공하고 있다. 재활용 소재 적용을 확대하는 등 친환경 기술 혁신도 지속하고 있다. 삼성전자는 플라스틱 폐기물 중 하나인 폐어망을 재활용해 만든 소재를 ‘갤럭시 S22’ 시리즈 이후 많은 과제에 적용하고 있다. ‘갤럭시 S24’ 시리즈에는 재활용 코발트와 희토류를 사용했고, ‘갤럭시 Z 폴드6’ 및 ‘갤럭시 Z 플립6’에는 재활용 금과 구리를 추가로 활용했다. 프리미엄 가전 ‘비스포크’, 글로벌 소비자 가치 확장프리미엄 가전 비스포크는 가전의 대세로 자리 잡았다. 삼성전자는 2019년 6월 생활가전 사업의 새로운 비전인 ‘프로젝트 프리즘’ 아래 비스포크 냉장고를 출시했다. 2020년엔 ‘비스포크 김치플러스’, ‘비스포크 식기세척기’ 등으로 라인업을 확대했고, 비스포크 누적 출하량 100만대(2019년 6월~2020년 12월)를 돌파했다. 글로벌시장에서는 북미와 유럽 등에 비스포크 냉장고부터 전자레인지, 식기세척기 등 비스포크 키친을 확대하고 ‘스마트싱스’(SmartThings) 기반 연결 생태계를 넓혔다. 올해 비스포크 AI로 완성하는 ‘새로운 AI 라이프(Life)’의 시작을 위해 비스포크의 진화한 AI 기능과 7인치 터치스크린 기반의 ‘AI 홈’, 음성 인식 ‘빅스비’(Bixby) 등으로 집안에 연결된 기기들을 원격 제어할 수 있게 했다.

최근 열린 반도체 관련 학회인 핫 칩(Hot Chips) 콘퍼런스에서 AMD는 3차원 반도체 패키징 기술에 대한 새로운 내용을 공개했습니다. 리사 수 CEO가 컴퓨텍스 2021에서 3D 칩렛 기술 (3D chiplet technology)을 공개한 지 몇 달 만의 일입니다. 당시 리사 수 박사는 8 코어 라이젠 칩렛 (chiplet, CPU 코어를 모은 반도체) 위에 6x6mm 크기의 64MB L3 캐시를 탑재해 게임 성능을 평균 15% 높일 수 있다고 주장했습니다.  CPU가 가장 직접적으로 사용하는 메모리인 캐시 (cache) 메모리는 빠르게 접근할 수 있는 위치부터 L1, L2, L3, L4로 명명합니다. 캐시 메모리는 CPU 입장에서 보면 바로 책상 위에 펼쳐 놓고 쓰는 공책에 해당합니다. 시스템 메모리는 가방 속 참고서, 그리고 하드디스크나 SSD 같은 저장 장치는 도서관에 해당한다고 할 수 있습니다.  당연히 캐시 메모리가 많을수록 CPU 성능이 높아지지만, CPU에서 캐시 메모리가 차지하는 면적을 늘리면 가격도 따라서 올라가기 때문에 적당한 타협이 필요합니다. 최신 8코어 CPU는 대개 16-32MB의 L3 캐시를 지니고 있습니다. 그런데 AMD는 여기에 64MB L3 캐시 메모리를 추가로 쌓을 수 있다는 폭탄선언을 한 셈입니다.  당시에는 이런 일이 어떻게 가능한지 자세히 설명하지 않았지만, 이번 핫 칩 컨퍼러스에서는 보다 구체적인 내용이 공개됐습니다. AMD의 3D 칩렛 기술은 TSMC가 개발한 SoIC (System on Integrated Chip) 적층 기술에 기반하고 있습니다. AMD는 반도체 생산 시설이 없는 팹리스 반도체 회사이고 실제 제조는 TSMC가 위탁 생산을 하고 있으니 당연한 결과입니다.  하지만 이번 발표가 대단하지 않은 것은 아닙니다. L3 캐시 메모리는 CPU와 매우 밀접하게 붙여 있어야 고속으로 데이터를 주고받을 수 있어 하나의 반도체 칩 안에 있는 것이 일반적입니다. 따라서 3D 칩렛 기술은 상당히 일반적이지 않은 결과입니다. AMD와 TSMC가 업계 최초로 L3 캐시 메모리를 CPU 다이 위에 올릴 수 있었던 이유는 아주 미세한 구리 회로를 직접 두 개의 반도체 다이 사이에 정확히 밀착시켜 데이터 전송 속도를 크게 높인 덕분입니다. (사진)  AMD에 따르면 3D 칩렛 기술은 기존의 마이크로 범프 3D (Micro Bump 3D)의 50μm 간격 연결 부위보다 훨씬 촘촘한 9μm 간격으로 연결되어 있어 에너지 효율이 3배나 우수하고 밀도는 15배나 높습니다. 덕분에 CPU와 빠른 데이터 전송이 필요한 L3 캐시 메모리를 CPU 칩렛이 아니라 별도의 칩렛으로 만든 후 위에 쌓을 수 있었던 것입니다. 이번 발표에 따르면 L3 캐시 메모리 칩렛 적층은 시작에 불과합니다. 앞으로 CPU 칩렛 위에 다시 CPU 칩렛을 쌓거나 GPU 같이 다른 프로세서를 쌓을 수도 있고 DRAM 같이 위에 올릴 수 있습니다. 또 이렇게 위로 쌓은 칩들을 평면으로 연결해 마치 고층 빌딩이 서로 연결된 것 같은 하이브리드 2D/2.5D/3D 칩을 만들 수도 있습니다. 이 부분은 HBM 메모리 같은 고속 적층형 메모리를 3D 칩렛과 연결해 프로세서+메모리 형태의 고성능 제품을 만들 수 있다는 의미로 해석됩니다. 그런데 사실 이 이야기는 인텔이 내년에 출시할 폰테 베키오 GPU에서 이미 구현된 내용이기도 합니다. 인텔은 5개의 다른 공정에서 만든 47개의 액티브 타일을 연결해 트랜지스터 숫자가 1000억 개가 넘는 거대 GPU를 생산한다고 발표한 상황입니다. 그리고 2년 후 등장할 메테오 레이크 CPU는 CPU/GPU/SoC-LP 세 개의 타일을 결합해 제조할 예정입니다. 인텔 역시 이름만 다를 뿐 여러 개의 다이를 3D 및 2D 패키징으로 연결해 하나의 CPU를 만드는 셈입니다. 3차원 적층 기술은 메모리 반도체 업계에서는 이미 오래전부터 진행됐습니다. 평면으로 확장해서는 필요한 만큼 용량을 늘리기 어렵기 때문입니다. 구조가 매우 복잡한 시스템 반도체는 메모리보다 3차원 적층이 어렵지만, 조금씩 한계를 극복하면서 돌파구를 마련해 이제는 상용화 단계에 이르렀습니다. 현 시점에서 인텔과 AMD 모두 반도체를 높이 쌓으려는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 미세 공정으로 진행할수록 반도체 웨이퍼 가격은 급등하기 때문에 모든 부분을 최신 미세 공정으로 제조하면 늘어나는 비용을 감당하기 어렵습니다. 좀 더 저렴한 공정을 이용할 수 있는 부분은 따로 제조하면 상당한 비용을 절감할 수 있습니다. 또 큰 반도체 하나보다 작은 부분을 만든 후 조립하면 제조도 쉽게 수율도 올라갑니다. 마지막으로 여러 개의 다이를 하나처럼 연결하면 과거에는 상상하기 힘들었던 초대형 프로세서도 제조할 수 있다는 장점이 있습니다. 현재 개발 중인 3D 패키징 기술을 통해 프로세서 성능은 한 단계 더 업그레이드될 것입니다. 그리고 이런 기술적 진보의 혜택은 최종적으로 소비자에게 돌아갈 것입니다.