칩 속 냉각 통로로 온도 30% 낮춰고성능 메모리 안정화 핵심 기술대량 생산·기존 패키지 호환 가능 SK하이닉스가 차세대 고대역폭메모리(HBM)의 최대 난제인 발열 문제를 해결할 신기술로 ‘iHBM’을 공개했다. 인공지능(AI) 연산 확대와 함께 HBM의 적층 단수와 속도가 급격히 향상되면서, 업계는 ‘발열 제어’ 기술이 차세대 AI 메모리 시장에서 핵심 경쟁력이 될 것으로 보고 있다. SK하이닉스 역시 iHBM을 앞세워 차세대 HBM 시장에서 발열 제어 주도권 확보에 나선 셈이다. SK하이닉스는 26일 iHBM 기술을 공개했다. HBM 패키지 내부에 전기는 통하지 않지만 열 전도율이 높은 실리콘 소재인 ‘ICE’를 넣어 열이 빠져나가는 ‘추가 통로’를 만드는 방식으로 열 방출 경로를 개선했다. 기존 HBM이 내부 열을 외부로 전달해 식히는 구조였다면, iHBM은 내부 발열 구간을 직접 관리하는 구조로 진화한 것이다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리 속도를 높인 AI용 핵심 메모리다. 최근 AI의 확산으로 그래픽처리장치(GPU)와 HBM 간 데이터 처리량이 폭증하면서 메모리 성능은 향상됐지만 적층 수가 늘고 속도가 빨라질수록 발열도 함께 증가해 냉각과 안정성 확보는 새로운 과제다. 특히 업계는 HBM과 GPU를 연결하는 ‘D2D PHY’ 구간의 발열 관리가 차세대 HBM 경쟁력을 좌우할 핵심 기술이라는 입장이다. D2D PHY는 HBM과 GPU 사이에서 데이터를 초고속으로 주고받는 연결 통로다. 데이터 이동량이 많아질수록 단위 면적당 발생하는 발열량인 발열 밀도도 급격히 높아진다. iHBM은 발열이 가장 집중되는 D2D PHY 영역 안에 냉각 요소(ICE)를 넣어 열이 빠져나가는 전용 경로를 별도로 만들었다. 이를 통해 기존 대비 열저항을 30% 이상 낮췄고, 고온·고부하 환경에서도 안정적인 동작 특성을 확보했다고 SK하이닉스는 설명했다. 양산성과 고객 호환성도 강화했다. SK하이닉스는 이미 업계에서 널리 쓰이는 MR-MUF 기반 WLP 공정을 적용해 안정적으로 대량 생산이 가능하다고 밝혔다. MR-MUF는 반도체 칩 사이를 보호재로 채워 열과 충격에 견디도록 만드는 공정이며, WLP는 반도체를 자르기 전 웨이퍼 상태에서 패키징과 검사를 동시에 진행해 생산 효율을 높이는 기술이다. 또 고객사가 현재 사용하는 반도체 패키지 구조(SiP)와도 높은 호환성을 확보해 큰 설계 변경 없이 바로 적용할 수 있도록 했다. SiP는 서로 다른 기능의 반도체 칩을 하나의 패키지 안에 넣어 하나의 시스템처럼 작동하게 만드는 기술이다. SK하이닉스는 iHBM 기술을 고성능컴퓨팅(HPC), AI 데이터센터 등 초고집적·초고대역폭 환경에 적용해 시스템 안정성과 운영 효율을 더욱 높일 것으로 예상된다. 또 고온에서 안정적으로 작동하는 메모리 반도체를 원하는 엔비디아와의 협력 관계를 더욱 강화할 수 있을 것으로 보인다.

이재용 삼성전자 회장이 17일 삼성전자 천안캠퍼스와 온양캠퍼스를 찾아 반도체 패키징 기술 개발과 사업 현황 등을 점검했다. 업황 부진 지속에 글로벌 반도체 기업들이 감산·투자 축소·구조조정 등에 돌입한 가운데 삼성전자 홀로 투자 강화 기조를 이어가기 위한 현장 경영으로 풀이된다. 삼성전자 천안캠퍼스와 온양캠퍼스는 메모리 반도체와 시스템 반도체, 파운드리(위탁생산) 등 반도체 전 제품의 테스트와 패키징, 출하를 담당하는 사업장이다. 반도체 패키징은 반도체를 전자기기에 맞는 형태로 제작하는 공정으로, 전기 신호가 흐르는 통로를 만들고 외형을 가공해 제품화하는 필수 단계를 의미한다. 최근 산업계에서는 인공지능(AI)과 5세대(G) 통신, 전장(자동차 전기장치) 등 다양한 분야에서 고성능·저전력 특성을 갖춘 반도체 패키지 기술이 요구되고 있다. 특히 10나노미터(㎚·10억분의 1m) 미만 반도체 회로의 미세화 한계를 극복하기 위한 대안으로 첨단 패키지 기술의 중요성이 더욱 커지고 있다. 시장조사기관 가트너는 전 세계 반도체 후공정 시장 규모가 2020년 488억 달러(약 63조 4351억원) 규모에서 2025년 649억 달러까지 매년 가파르게 성장할 것으로 전망했다. 이 회장은 이날 천안과 온양캠퍼스에서 ▲차세대 패키지 경쟁력 및 연구개발(R&D) 역량 ▲중장기 사업 전략 등을 중점적으로 확인했다. 천안캠퍼스에서 진행된 경영진 간담회에는 삼성의 반도체 사업을 총괄하는 경계현 DS부문장을 비롯해 이정배 메모리사업부장, 최시영 파운드리사업부장, 박용인 시스템LSI사업부장 등 반도체 사업부 사장단이 총출동했다. 이 회장은 간담회에서 “어려운 상황이지만 인재 양성과 미래 기술 투자에 조금도 흔들림이 있어서는 안 된다”고 당부한 것으로 전해졌다.앞서 삼성전자는 올 상반기(1~6월)에도 반도체 시장이 부진할 것으로 전망되는 상황에도 예년과 비슷한 규모의 투자를 유지하기 위해 자회사인 삼성디스플레이로부터 20조원을 빌리기로 한 바 있다. 삼성전자가 자회사로부터 대규모 금액을 단기 차입하는 것은 이례적으로, 반도체 투자 강화로 위기를 극복하고 초격차 기술력 확보로 시장 영향력을 공고히 하겠다는 의지로 보인다. 이 회장은 간담회에 이어 고대역폭 메모리(HBM)와 WLP(웨이퍼 레벨 패키지) 등 첨단 패기지 기술이 적용된 천안캠퍼스 반도체 생산라인을 직접 살펴봤다. 이 회장은 온양캠퍼스에서는 현장 직원들과 간담회를 갖고 기술 개발 부서 직원들을 격려했다. 간담회에 참석한 직원들은 이 회장에게 신기술 개발 목표와 현장에서 느끼는 애로사항 등을 설명한 것으로 전해졌다. 이 회장이 반도체 패키지 사업장을 방문한 것은 이번이 세번째로, 그는 앞선 2020년 7월 사업장 점검 당시에는 “포스트 코로나 시대를 선점하려면 머뭇거릴 시간이 없다”라면서 “도전해야 도약할 수 있다. 끊임없이 혁신하자”고 주문하기도 했다. 재계에서는 지난해 10월 회장직 취임 이후 연이은 이 회장의 현장 행보를 두고 ‘회장으로서 기업에 대한 책임 경영을 강화하는 것’이라는 평가가 나온다. 이 회장은 취임 후 광주 지역의 삼성전자 협력사 방문을 시작으로 지난해 11월 삼성전기 부산사업장과 삼성으로부터 스마트공장 지원을 받은 부산 지역 중소기업 방문, 지난 1일과 7일 삼성화재 유성연수원과 삼성디스플레이 아산캠퍼스 등을 차례로 방문하며 현장과의 소통을 이어오고 있다.

삼성전자는 기존의 GDDR6 메모리를 한 단계 업그레이드한 GDDR6W 메모리를 공개했습니다. GDDR6W는 지난 7월 삼성이 공개한 24Gbps GDDR6와 동일한 크기의 패키지로 새로운 반도체 다이 (die)를 사용하는 대신 새로운 적층 조립 기술인 FOWLP (Fan-Out Wafer level Package)을 이용해 대역폭과 용량을 두 배로 늘렸습니다.  반도체 업계를 선도하는 혁신 기술은 하나둘이 아니었기 때문에 오히려 보도 자료만 봤을 때는 별 감흥이 없을 수도 있습니다. 항상 더 빠르고 용량이 큰 반도체를 만들어왔기 때문에 역설적으로 더 이상 새롭게 느껴지지 않는 것입니다. 하지만 내용을 뜯어보면 재미있는 이야기가 숨어 있습니다.  삼성전자 뉴스룸을 통해 발표된 내용을 보면 GDDR6W의 중요한 비교 대상이 GDDR6와 HBM2E 메모리라는 점을 알 수 있습니다. GDDR6 메모리의 후공정 부분을 개선해 성능을 높인 제품인 만큼 GDDR6 메모리와 비교는 당연한 일이지만, HBM2E 메모리는 상당히 성격이 다른 메모리입니다. 직접 비교 대상인 HBM2E 메모리는 4096개의 시스템 레벨 I/O를 갖고 있으며 핀 (pin) 당 대역폭은 3.2Gbps입니다. GDDR6W는 시스템 레벨 I/O 숫자는 512개 정도이지만, 대신 핀 당 전송 속도가 22Gbps로 빠릅니다.  일반적인 그래픽 카드에 탑재되는 HBM2E 메모리는 총 1.6TB/s의 대역폭을 지닌 GDDR6W 메모리는 1.4TB의 대역폭을 지녀 둘이 거의 비슷합니다. 이 비교가 중요한 이유는 그래픽 카드 제조사들이 값비싼 HBM2E 메모리 대신 상대적으로 저렴한 GDDR6W 메모리로 비슷한 성능을 낼 수 있기 때문입니다. HBM 메모리는 기존의 GDDR 메모리가 따라올 수 없는 높은 대역폭과 용량을 지녔기 때문에 처음 등장했을 때 그래픽 카드 메모리의 미래로 여겨졌습니다. 하지만 비싼 가격으로 서버용 제품이나 일부 고성능 그래픽 카드에 탑재되는 것이 전부였고 일반 사용자는 거의 사용하기 힘든 제품이었습니다.  최근 등장한 지포스 RTX 4090도 HBM2E 메모리 대신 21Gbps 속도의 GDDR6X 메모리를 384bit로 연결해 1TB/s의 대역폭을 확보했습니다. 사실 이렇게 연결하는 것이 256bit 메모리보다 훨씬 비싸지만, 그래도 HBM2E보단 저렴합니다.  그런데 GDDR6W를 대신 사용하면 어떨까요? 이론적으로 256bit 메모리 인터페이스로 더 높은 대역폭 확보가 가능해집니다. 그러면 전체적인 비용을 낮추면서도 더 높은 그래픽 성능을 구현할 수 있습니다.  GDDR6W 메모리는 HBM2E 메모리와 비교해서 시스템 레벨 I/O가 1/8에 불과합니다. 따라서 가격을 높이는 주범인 마이크로 범프나 실리콘 인터포저 층 추가가 필요 없습니다. 더구나 새로운 반도체 다이를 만든 게 아니라 웨이퍼에서 반도체 패키지를 만드는 후공정만 달리 한 것이기 때문에 비용적 측면에서 HBM2E보단 GDDR6와 비슷할 가능성이 높습니다.  삼성 측은 이 GDDR6W 메모리의 고객을 밝히지 않았지만, 현재 GDDR6 메모리의 주요 사용처가 그래픽 카드와 엑스 박스나 플레이스테이션 같은 게임 콘솔이라는 점을 생각하면 엔비디아와 AMD가 최대 고객일 것입니다.  이들이 개발하는 차세대 제품부터 GDDR6W 메모리가 도입된다면 전반적인 성능 향상을 기대할 수 있습니다. 관건은 GDDR6W 메모리와 GDDR6 메모리의 가격 차이입니다. 성능상 이점이 분명한 만큼 가격 차이가 적다면 GDDR6W 메모리가 새로운 대세가 될 것입니다. 반대로 생각보다 가격 차이가 크다면 HBM처럼 대중화는 어려울 것입니다. 어느 쪽인지는 시간이 알려줄 것입니다. 

갤S8·노트8 전력반도체칩 명시 SK하이닉스도 지난달 제소당해 미국 트럼프 정부의 통상 압박이 철강과 태양광, 세탁기에 이어 수출 1등 공신인 반도체로까지 확산하고 있다. 5일 미국 국제무역위원회(ITC)와 업계에 따르면, ITC는 지난달 31일 삼성전자의 미국 반도체 특허 침해 여부에 관한 ‘관세법 337조’ 조사에 착수했다. 관세법 337조는 미국 내 상품 판매, 수입 관련 불공정 행위에 대한 단속 규정으로, 미국 기업·개인의 지적재산권을 침해한 제품의 수입, 판매 금지를 명령할 수 있다. 이번 조사는 미국 반도체 패키징시스템 업체인 테세라의 제소에 따른 것이다. 테세라는 앞서 9월 28일 “삼성전자가 웨이퍼 레벨 패키징(WLP) 기술 관련 미국 특허 2개를 비롯, 24개 특허권을 침해했다”면서 삼성전자를 ITC와 연방지방법원, 국제재판소 등에 제소했다. ITC에는 삼성 반도체 제품을 비롯해 이를 탑재한 스마트폰, 태블릿, 노트북의 수입 금지 및 판매 중단도 요청했다. 테세라는 특허 침해 사례로 삼성 ‘갤럭시 S8’과 ‘노트8’에 쓰인 전력장치용 반도체(PMIC)칩을 명시한 것으로 전해졌다. WLP는 웨이퍼(반도체 기판)를 개별 칩 단위로 잘라 패키징(반도체를 충격이나 습기로부터 보호하고자 플라스틱 등 소재로 보호막을 두르는 일)하는 기존 방식과 달리, 이를 간소화해 웨이퍼 단계에서 반도체 완제품을 만들어내는 기술로 완제품 부피를 줄일 수 있다. ITC는 담당 판사 배정 후 조사 개시 45일 이내에 조사 시한 등 일정을 정할 방침이다. 정부와 삼성전자는 아직까지 조심스러운 입장이다. 산업통상자원부 관계자는 “사실관계를 정확히 파악한 뒤 후속조치를 마련할 것”이라는 원론적인 입장을 밝혔다. 삼성전자 측도 “미국 법인에서 자체 대응 중”이라고 밝혔다. 이런 가운데 미국 반도체업체 넷리스트도 지난달 31일 ITC에 “SK하이닉스의 메모리 모듈 제품이 자사 특허를 침해했다”고 주장하며 조사를 요청했다. 전자업계 관계자는 “특허 침해 논란이라 통상 압박과는 결이 다를 수 있다”면서도 “다만 미국이 철강부터 태양광, 가전에 이어 우리 수출의 효자종목인 반도체까지 압박 수위를 높이고 있는 것만은 사실”이라고 말했다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr

“‘대나무 천장’(bamboo ceiling·직장 내 성차별로 여성이 고위직에 오르지 못하는 ‘유리 천장’에 빗댄 아시아계 미국인에 대한 차별 대우)에 막힌 아시아계 미국인들.” 아시아계 미국인들이 유명 대학을 나와 기업에서 성공하기 위해 열심히 노력하지만, 승진 등에서 불이익을 당하고 있다는 연구 결과가 나와 주목된다. 미 뉴욕 소재 싱크탱크인 ‘워크라이프 정책센터’(CWLP)는 이 같은 내용의 ‘미국 내 아시아인들’이라는 보고서를 통해 “기업 경영진은 아시아계 미국인들이 기업 내에서 잠재성을 최대한 발휘할 수 있는 환경이 조성되도록 지속적으로 노력해야 한다.”고 밝혔다고 미 경제전문지 포브스가 28일(현지시간) 보도했다. 포브스에 따르면 아시아계 미국인은 다른 인종보다 일류 대학 졸업과 취업까지는 상대적으로 쉽게 하고, 성공에 대한 열망도 강하지만 ‘대나무 천장’을 뚫지 못하고 있다. CWLP가 아시아계 직장인 3000명을 대상으로 조사한 결과 아시아계 전문직 종사자의 64%가 최고경영자까지 올라가기를 희망한 반면 백인들은 52%에 그쳤다. 아시아계가 미국 인구에서 차지하는 비중은 5% 수준이나 포천 선정 500대 기업 가운데 최고경영자(CEO) 자리를 차지한 경우는 1.5%에 불과하다. 특히 응답자 대부분이 “직장에서 사람들과 어울리고 승진하기 위해 인맥을 구축하는 데 어려움을 겪는다.”고 답했으며, 응답자의 25%는 백인들과 비교해 부당한 대우를 받고 있다고 주장했다. 응답자 중 아시아계 남성은 66%, 여성은 44%가 자신의 직장 경력이 정체돼 있다고 밝혔다. 반면 아시아계 미국인 가운데 37%와 28%가 회사 측에 임금인상과 진급 등을 적극 요구하는 것으로 조사됐다. 아시아계 미국인들이 수동적으로 일만 하는 게 아니라 임금인상과 진급 등을 당당히 요구하지만, 주위의 편견 탓에 요구가 잘 받아들여지지 않고 있는 셈이다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

광주에 둥지를 튼 ‘광(光)산업’이 갈수록 빛을 발하고 있다. 1999년 허허벌판에 뿌린 씨앗이 10여년 만에 지역경제를 선도할 만큼 거침없이 질주하고 있다. 광주시가 “광산업을 미래 전략산업으로 키우겠다.”며 첫발을 내디딜 당시엔 이름조차 생소했다. 사람들은 광산 개발로 오해할 정도였다. 광산업은 자동차·항공기·선박 등 국내 주력 산업의 핵심기술의 요람이자 미래 신성장 동력으로 각광받는다. 발광다이오드(LED)·액정표시장치(LCD)·모바일디스플레이·홈네트워크·가정내광가입자망(FTTH) 등 우리의 삶을 변화시키는 새로운 기술의 원류로 자리 잡고 있다. 광산업은 광통신, 광계측, 광정보 등 빛을 이용한 모든 산업을 총괄하는 개념이다. 광주시는 1단계로 2000~2003년 4020억원을 들여 한국광기술원을 설립, 연구·개발 체제를 구축했다. 집적화단지를 조성하고 인력양성과 창업 지원에 나섰다. 2단계로 2004~2008년 3863억원을 투입해 시험생산, LED조명시스템 구축, 해외마케팅, 기업지원 프로그램 등을 추진했다. 3단계는 올해부터 2012년까지 527억원을 들여 융합기술 인프라를 확충하는 등 차세대 광 기반산업 육성에 나선다. 이에 따라 전국에서 벤처기업들이 몰려 들고 있다. 1999년 47개였던 광산업체가 지난해 327곳으로 늘었다. 고용인원도 1900명에서 6000여명으로, 매출액은 1100억원에서 1조 6000여억원으로 수직 상승했다. 11일 현재 매출액 100억원을 넘긴 업체만 20개에 이른다. 미국발 금융위기가 이어진 지난해에도 LED 고효율화에 따른 기존 조명 교체 시장 확대 등에 힘입어 25%의 성장세를 기록했다. 광산업의 급신장 뒤에는 광기술원이란 초일류 연구소가 있다. 2001년 문을 연 광기술원은 원천기술 개발과 중소기업 창업 보육 등을 맡고 있다. 클린룸에서는 고휘도LED칩과 초정밀 광학부품 등이 생산된다. 100여명의 석·박사급 연구진은 LED조명 소자를 비롯해 광정밀 부품·모듈, 광응용(융·복합), 신재생 에너지 분야의 기술 개발을 수행 중이다. 개발된 기술은 중소기업에 이전, 상용화된다. 2006년 국내 처음 3㎿급 380㎚ 자외선 LED칩을 개발한 것을 비롯해 세계 최고 수준의 9㎿급 고휘도 청색 LED칩, 세계 최초 ‘웨이퍼레벨 칩 패키징공법(WLP)’ 개발 등 기술력을 자랑한다. 엘리베이터용 조명, 20W전구, 광의료기기용 광원 등이 이미 시장에 나왔거나 상용화를 준비 중이다. 최근엔 LED조명 제품의 KS기준 제정도 주도했다. 2004~2008년 국내 특허 183건, 해외 8건을 출원했다. 광주시는 앞으로 광기반 융합기술 인프라 구축과 글로벌 마케팅 지원, 기술인력 양성 등을 중점적으로 추진할 계획이다. 국내 최고의 광 관련 종합전시회인 국제광산업전시회를 오는 4월 김대중컨벤션센터에서 연다. 전시회는 150개 업체 200부스 규모로, 국제광기술컨퍼런스(IPTC)등과 함께 열린다. 박광태 광주시장은 “광 융·복합 산업의 원천기술 확보와 신기술 개발, 신개념 디자인 설계, 해외시장 개척 등에 역점을 두고 각종 지원체제를 구축하겠다.”고 말했다. 광주 최치봉기자 cbchoi@seoul.co.kr

한국가스안전공사는(사장 박환규)는 지난 6일(현지시간) 브라질 리우데자네이루에서 진행된 세계LPG 포럼에서 세계LP가스협회(WLPGA)와 LP가스 분야의 협력을 강화하기로 하고 양해각서(MOU)를 체결했다고 7일 밝혔다. 두 기관은 앞으로 LP가스 시장에 관한 정보 교환과 공동 기술정보 개발·분석, 교육훈련 분야에서 활발한 협력을 진행하기로 했다. WLPGA는 LP가스의 사용 홍보와 기술 개발, 교육훈련을 맡고 있는 유엔경제사회이사회의 자문기관이다.