삼성, 슈퍼컴용 '반도체 패키징' 기술 개발

비메모리·메모리 묶는 'I-Cube4'
고성능 컴퓨터 데이터 속도 높여

삼성전자가 비메모리 반도체와 메모리 반도체를 하나의 패키지로 묶는 기술인 ‘I-Cube4’를 공개했다. 종전 패키지 제품보다 크기는 작아지고 데이터 전송 속도는 빨라졌다.

삼성전자는 6일 비메모리 반도체인 로직칩과 메모리 반도체인 HBM(High Bandwidth Memory) 칩을 하나의 패키지로 구현한 I-Cube4를 개발했다고 밝혔다. 로직칩은 운영체계(OS)에 사용되는 반도체로 컴퓨터나 휴대폰의 ‘뇌’에 해당한다. HBM은 전송 속도를 높인 메모리칩이다.

성격이 다른 두 반도체가 들어간 I-Cube4의 사용처는 다양하다. 빅데이터를 다루는 슈퍼컴퓨터, 인공지능(AI) 서비스를 제공하는 클라우드 서버 등에 적용할 수 있다.

전문가들은 I-Cube4를 패키지의 한계를 뛰어넘은 기술로 평가한다. 이전에도 다른 종류의 반도체를 하나의 패키지로 묶으려는 시도는 많았다. 하지만 면적이 커지는 문제를 해결하지 못했다. 크기가 제각각인 반도체를 인쇄회로기판(PCB)에 붙일 때 필요한 미세회로 기판인 인터포저가 문제였다. 인터포저가 차지하는 공간이 커지다 보니 변형이 일어나지 않도록 제어하는 게 힘들었다.

삼성전자는 I-Cube4에 초미세 배선을 활용해 크기를 최소화한 실리콘 인터포저를 적용했다. 반도체 칩을 감싸 고정하는 몰딩도 쓰지 않았다. 몰딩을 사용하면 제품 안정성이 높아지지만 크기가 커지고 열을 방출하는 데도 방해가 된다. 100마이크로미터(㎛·1㎛=100만분의 1ｍ) 수준의 얇은 인터포저가 변형되지 않고 제 기능을 할 수 있도록 반도체 사업에서 축적한 노하우를 총동원했다는 것이 회사 측 설명이다.

강문수 삼성전자 파운드리사업부 전무는 “고성능 컴퓨팅 분야를 중심으로 패키지 기술의 중요성이 커지고 있다”며 “HBM을 6개, 8개 적용한 제품도 개발하고 있다”고 말했다.

박신영 기자