삼성전자, 차세대 2.5D 패키지 기술 '아이-큐브4' 개발

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삼성전자, 차세대 2.5D 패키지 기술 '아이-큐브4' 개발

삼성전자가 새로운 2.5D 패키지 기술 '아이-큐브(I-Cube)4'를 선보였다. 신기술은 로직 반도체와 메모리 반도체간 정보 교환 거리를 좁혀 실장 면적을 줄이면서 속도와 전력효율은 최적화하는 것이 특징이다.

6일 삼성전자는 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU) 등 로직 반도체와 4개 고대역폭 메모리(HBM)를 하나의 패키지로 구현한 2.5D 패키지 기술 아이-큐브4를 개발했다고 밝혔다.

삼성전자, 차세대 2.5D 패키지 기술 '아이-큐브4' 개발

이 기술은 CPU, GPU 등 연산처리장치와 차세대 메모리 반도체인 HBM을 한 개 기판에 배치, 각각 칩이 하나의 반도체처럼 동작하도록 하는 솔루션이다. 각각의 칩이 1개 패키지 안에서 움직이기 때문에 기존보다 데이터 교환 속도와 전력 효율이 올라가고 패키지 면적은 줄일 수 있는 것이 큰 장점이다.

삼성전자는 이번 제품에서 실리콘 인터포저라는 미세회로 기판에 초미세 배선을 구현했다.

삼성전자 아이큐브4 구성. <사진=삼성전자>
<삼성전자 아이큐브4 구성. <사진=삼성전자>>

일반적으로 패키지 안에 반도체 칩이 많아질수록 인터포저 면적과 두께가 함께 증가한다. 이번에 삼성전자는 100㎛(마이크로미터) 수준의 얇은 인터포저가 변형되지 않으면서 다수 칩을 쌓을 수 있는 첨단 기술로 차별화에 성공했다.

삼성전자의 2.5D 패키지 기술은 안정적 전력 공급과 초미세 배선이 요구되는 고성능컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI) 분야에서 활용될 것으로 보인다.

특히 2.5D 패키지 기술 고도화로 HBM 활용도가 더욱 높아질 것으로 보인다. HBM은 1024개 데이터 전달 통로를 가진 고대역폭 메모리로, D램 칩을 쌓아올려 수직으로 연결하는 기술이 핵심이다.

삼성전자는 2018년 로직 반도체와 2개 HBM을 집적한 '아이-큐브2'를 선보인 이후 바이두 AI 칩 '쿤룬'에 이 기술을 적용한 바 있다.

이번 2.5D 패키지에서 4개 HBM을 쌓아올린 삼성전자는 올 하반기 6개 HBM을 쌓아올리는 기술도 선보일 예정이다.

강문수 삼성전자 파운드리사업부 전무는 “삼성전자는 아이-큐브2 양산 경험과 차별화한 아이-큐브4 기술 경쟁력으로 HBM을 6개, 8개 탑재하는 신기술을 개발할 것”이라고 밝혔다.

강해령기자 kang@etnews.com