7나노 시스템반도체 S램 공개, STT-M램 개발성과도… ISSCC에 관심 집중

7나노 시스템반도체 S램 공개, STT-M램 개발성과도… ISSCC에 관심 집중

삼성전자와 TSMC가 7나노 시스템반도체에 탑재되는 고속 캐시 메모리인 S램 개발 성과를 공개한다. 메모리 업계는 64단 3D 낸드플래시와 사물인터넷(IoT)에 특화된 저전력 D램 개발 논문을 발표한다. 차세대 메모리라 불리는 `STT-M램`을 최대 용량으로 구현한 연구 결과물도 공개된다.

내년 2월 5일부터 9일까지 미국 샌프란시스코에서 열리는 국제반도체기술학회(ISSCC) 2017에선 이처럼 차세대 반도체 신기술이 대거 공개될 전망이다. ISSCC 극동지역 위원회는 기자회견을 갖고 내년 ISSCC에서 공개될 하이라이트 논문 내용 일부를 밝혔다.

삼성전자는 극자외선(EUV) 노광 장비로 7나노 핀펫(FinFET) 공정 S램 일부 영역을 처리할 수 있는가에 관한 분석 결과를 발표한다. 삼성은 올 초부터 이뤄진 고객사 초청 파운드리 포럼에서 7나노 시스템반도체 공정부터는 EUV 기술을 활용하겠다고 공언한 바 있다. S램은 중앙처리장치(CPU) 캐시 메모리로 활용된다. 통상 S램 개발이 완료되면 동일 공정 시스템반도체의 양산 준비가 순조롭게 이뤄지고 있다는 뜻으로 받아들여진다. 10나노 미만 반도체 시대 서막을 알리는 발표로 평가할 수 있다는 의미다. 삼성전자와 파운드리 분야에서 경쟁하는 대만 TSMC도 7나노 핀펫 공정으로 개발한 256기가비트(Gb) S램 개발 성과물을 논문으로 공개할 예정이다.

메모리 분야에선 64단 3D 낸드플래시 논문이 두 건 준비됐다. 삼성전자와 도시바는 셀당 3비트(bit)를 저장할 수 있는 메모리 셀을 64단으로 적층, 512메가비트(Mb) 고용량을 구현한 3D 낸드플래시 관련 논문을 발표한다. D램 분야에선 삼성전자와 SK하이닉스가 IoT 기기에 최적화된 초저전력 2Gb LPDDR4 메모리 개발 성과물을 동시 공개한다. 두 성과물이 양산까지 가게 된다면 웨어러블 기기에 주로 탑재될 것으로 전문가는 예상했다.

차세대 메모리도 나왔다. SK하이닉스와 도시바는 D램을 대체할 용도로 개발하고 있는 차세대 메모리 STT-M램의 연구 성과물을 발표한다. 양사는 지난 수 년간 STT-M램 공동 개발 작업을 진행해왔다. 해당 연구 성과물은 메모리 셀 레이아웃이 9F2(나인에프스퀘어)로 셀당 1개 트랜지스터와 1개의 자기터널접합(MJT)이 배치되는 1T1MJT 구조로 설계됐다. 4Gb로 STT-M램에선 세계 최대 용량을 달성한 것이 특징이다.

세계 1위 CMOS이미지센서(CIS) 제조업체인 소니는 고속 동작을 지원하는 2.3분의 1인치 2000만화소 3단적층 CIS 연구 성과물을 공개한다. 이 제품은 CIS와 로직칩, 1Gb D램을 하나의 패키지로 묶어 빠른 연산 속도를 지원한다. 상용화되면 디지털카메라 성능이 대폭 강화될 것으로 예상된다.

무선통신 분야에선 IBM과 에릭슨이 28GHz 주파수 대역을 지원하는 5G용 무선주파수(RF) 트랜시버를 발표할 예정이다. 이 성과물은 칩 하나로 32개의 송수신 어레이를 지원하는 것이 특징이다. 삼성전자의 경우 14나노 공정 기반의 롱텀에벌루션(LTE) 트랜스미터와 256쾀(QAM) 4×4 마이모(MIMO) LTE를 위한 저잡음 디지털 주파수 합성기 개발 성과를 발표할 예정이다. 이외에 대만 미디어텍은 10개 코어를 3개의 클러스터로 묶은 10나노 스마트폰용 애플리케이션프로세서(AP)를, ST마이크로는 28나노 완전공핍형실리콘온인슐레이터(FD-SOI) 공정으로 생산한 딥러닝 전용 시스테온칩(SoC) 성과물을 공개한다. 한국 KAIST는 세계 최저전력으로 상시 동작하는 CNN 얼굴인식기와 뇌전도(EEG), 근적외선분광법(NIRS) 등 복합 센싱 기능을 구현해 마취 심도를 모니터링할 수 있는 웨어러블 SoC 연구성과물을 공개한다.

ISSCC 2017에는 세계에서 총 641편 논문이 제출됐다. 심사를 거쳐 205편 논문이 최종 채택됐다. 한국은 총 25편 논문이 채택돼 미국(94편)에 이어 두 번째로 많은 논문 발표 국으로 이름을 올렸다.

ISSCC는 세계 최고 권위의 반도체 설계 학술대회로 1954년 처음 개최돼 내년 64회째를 맞이한다. 세계적 반도체 업체는 이 학회에서 향후 출시할 신제품의 면면을 논문으로 공개해왔다.

한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com