경제용어사전

3D 시스템온 칩

[3D SoC]

중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 메모리칩 등 다른 종류의 칩을 하나로 모아 3차원(3D)으로 쌓는 신개념 칩으로 미국의 인텔이 상용화를 주도하고 있다.


인텔은 2019년 하반기께 노트북용 SoC인 ‘레이크필드’를 노트북에 장착하는 형태로 상용화할 계획이다. 자사의 10나노 서니코브 CPU 아키텍처(설계)와 아톰 CPU 4개, 11세대 그래픽 등을 층층이 쌓는 형태다. 10나노, 7나노, 5나노 등 ‘크기를 줄이는’ 그동안의 공정 미세화 작업에서 나아가 설계를 바꿈으로써 성능을 효율화하겠다는 전략이다.

인텔은 3D 형태의 SoC를 개발하기 위해 관련 기술을 연구해왔다. 2018년 발표한 반도체 3D 패키징 기술인 ‘포베로스’가 대표적이다. 레이크필드는 포베로스 기술을 활용해 서로 다른 칩을 세 겹으로 쌓는다.
평면에 서로 다른 칩을 이은 2차원 형태의 SoC는 새로운 게 아니다. 스마트폰에 들어가는 퀄컴의 SoC가 대표적이다. 2D 평면 형태로 애플리케이션 프로세서(AP)와 모뎀칩을 통합했다. 이런 방식으로 서로 다른 반도체칩 간 데이터를 효율적으로 주고받을 수 있다.

더욱 많은 칩을 하나로 통합할 때는 고난도의 설계 기술이 필요하다. 고용량 데이터를 주고받아야 하는 제품에는 수많은 칩을 이은 SoC가 필요하다. 칩들을 평면으로 이으면 크기가 비대해진다. 인텔은 칩을 쌓아 크기를 줄이는 방식으로 이 같은 문제를 해결했다.

인텔은 다른 종류의 칩을 단순히 쌓는 데 그치지 않을 계획이다. 3D 형태의 SoC가 범용성을 지닐 수 있도록 하는 작업에도 들어갔다. 주력해온 PC와 서버 시장을 넘어 새로운 시장을 공략하기로 했다.

인텔 관계자는 “범용성을 지닌 SoC 개발에 속도를 내는 것은 데이터센터, 네트워크, 사물인터넷(IoT) 등 ‘데이터 중심’ 분야의 칩 시장이 2023년까지 2200억달러 규모로 급성장할 것으로 보기 때문”이라고 말했다.

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