Special 차세대 AI 산업 핵심 반도체 세라믹 기술 동향(1)

반도체 산업의 패러다임 변화와 대응전략

심대용_동아대학교 전자공학과 부교수

1.    글로벌 ICT 산업과 반도체 기술 진화의 역사

대략 10년 주기의 새로운 IT 신기술 등장과 더불어 급속히 성장한 Global ICT 산업발전의 역사에서 반도체 산업은 핵심 성장동력으로 역할을 했으며 최근에는 최근 엄청난 속도로 진화하는 하드웨어와 소프트웨어 기술로 생성된 방대한 데이터를 AI, 메타버스 기술을 적용하여 새로운 시장 가치 창출을 도모하기 위한 새로운 방향으로 진화하고 있다. 단 4개의 TPU를 사용하는 ‘Re-enforcement Learning’ 기법을 사용해 겨우 72시간의 학습 후 AlphaGo의 성능을 능가한 ‘알파고 제로(AlphaGo Zero)’와 같은 진보된 신경망 구조와 학습 방법에 따라 전력소모를 얼마든지 줄일 수 있는 에너지 절약형 DNN 구조에 대응하기 위한 메모리단에서의 연구·개발이 중요한 시대를 맞이하였다.

그림 1. 주요 ICT산업 신기술 상용화 시기

그림 2. AlphaZero’s pipeline (source :google)

인텔, 삼성, SK하이닉스 등 전통적인 종합반도체 (IDM)회사들은 기존의 2D 구조를 유지하면서 스케일링의 한계를 극복하기 위한 첨단 기술개발과 동시에 웨이퍼 본딩 기반의 3D stack DRAM을 통해 차세대 플랫폼을 확립하기 위해 준비하고 있다. 

최근 글로벌 반도체 기술이 나노급 초미세공정을 요구하고 있지만 미세화만으로는 반도체 성능 향상에 한계가 있어 반도체 전공정과 후공정의 경계가 허물어지고 있으며 대표적인 사례가 최근 주목받고 있는 HBM(High Bandwidth Memory)에서 채용하고 있는 2.5D~3D 첨단 패키징 분야라고 할 수 있다.

그림 3. 반도체 관련 IT 기술 핵심분야 트렌드요약

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