Post #390

Tech News Update (2024.05.27) [삼성증권 반도체 소부장/류형근] ■ LPDDR - 저전력 DRAM으로 그간 모바일에서 주로 활용. 최근 AI PC 및 가속기, 데이터센터 등으로 응용처가 확대. - Grace (Nvidia의 CPU): Grace CPU 내 LPDDR을 채용하여 전력 소모를 축소. - 삼성전자: 2022년 10월 8.5Gbps의 LPDDR5x를 공개. 2024년 4월 10.7Gbps의 LPDDR5x 개발에 성공. - SK하이닉스: 2022년 11월 8.5Gbps의 LPDDR5x를 공개. 2023년 1월 9.6Gbps의 LPDDR5T 개발에 성공. - LPCAMM2: LPDDR5x 패키지를 하나로 묶은 모듈. 전력 소모를 줄이고, 탑재 면적을 줄여 공간을 절약. ■ TSMC 1) 2nm 공정 개발 - TSMC의 공동 부사장인 Zhang Xiaoqiang은 2nm 공정 개발이 순항 중이라 언급. - 외신 보도에 따르면, TSMC는 2025년 하반기 N2 공정 양산을 시작. HPC용 3nm 제품군에도 N3x 공정을 도입 예정. N3x의 경우, N3P 대비 최대 전압이 1.2V 더 높고, 전력 소모도 7% 절감 가능. 2) 2nm 변형 공정 (N2P, A16) - 2026년 하반기에 N2P와 A16 공정을 적용하여 칩을 양산할 예정. - N2P: N2 공정 대비 전력 소모는 5-10% 줄이고, 성능은 5-10% 향상. - A16: 후면 전원 공급 장치 기술을 도입 예정. 동일 동작 전압에서 주파수를 8-10% 높이고, 동일 주파수에서 소비전력을 15-20% 절감할 예정. 밀도는 최대 10% 개선. ■ 용인 클러스터 전력 이슈 - 용인 반도체 클러스터에 필요한 전력은 최대 10GW에 이를 것으로 전망. 원전 1기 용량이 보통 1GW임을 감안 시, 원전 10기에 달하는 대규모 전력이 신규 조달될 필요. - 신규 발전소 건립이 어려운 만큼 재생에너지를 용인 반도체 단지로 끌어오는 방안이 검토. - 건설비용 문제이 걸림돌. 과거 삼성전자가 평택 캠퍼스 가동을 위해 고덕에서 서안성까지 23km 거리 송전망 구축 시, 건설비용만 4,000억원이 소요. - 기획재정부, 산업통상자원부, 삼성전자 등은 용인 반도체 단지 전략난 해결을 위한 TF를 최근 결성. 1-2주 내 첫 협의에 돌입할 예정. ■ HBM 내 Hybrid Bonding 적용 관련 1) Hybrid Bonding 개요 - Hybrid Bonding은 각 칩의 유전체 (SiO2)와 금속 표면 (Cu)을 직접 접합하는 기술. - 기존 접합 기술과 달리 Bump나 Underfill 재료 (MUF, NCF 등)를 필요로 하지 않는다는 특징을 보유. 2) HBM 내 Hybrid Bonding 적용이 필요한 배경 - 폼팩터와 열 방출 등의 이슈로 HBM 내 Hybrid Bonding 채용이 검토. - HBM 16단의 경우, 12단 대비 최대 온도가 20도 이상 상승. 전력 증가 및 열 저항 증가 이슈로 최대 온도가 상승하며, Hybrid Bonding 적용 시, 기존 방식 대비 최대 온도를 약 8도 낮출 수 있다는 강점이 존재. 3) Hybrid Bonding 개발 현황 - 삼성전자와 SK하이닉스의 경우, HBM 내 Hybrid Bonding 적용을 위해 기술을 개발 중. - 삼성전자: 2024년 4월 Hybrid Bonding을 적용한 HBM 16단 Sample Data를 공개. - SK하이닉스: 2023년 12월 HBM2e 제품을 Hybrid Bonding으로 제조한 후, 데이터를 발표. - Hybrid Bonding 기술 적용을 위한 과제: CMP, 칩 표면 관리, Align 등에서 기술 발전이 필요. 4) 기술 개발 현황 - BE Semiconductor와 Applied Materials: 2020년 10월부터 싱가포르에 CoE를 구축하여 기술 개발을 진행 중. Applied Materials는 유전체 증착 장비부터 플라즈마 장비, CMP 장비 등을 개발 중. BE Semiconductor는 Hybrid Bonding용 Die Attach 장비를 생산. - 국내의 경우, 한미반도체, 한화정밀기계 등 Hybrid Bonder를 개발 중. 감사합니다.