삼성전자가 다음 주 세계 최초 GAA(Gate-All-Around) 기술을 적용한 3㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 반도체 제품을 처음으로 공개한다.
19일 정부와 업계에 따르면 삼성전자는 오는 25일 화성 사업장에서 반도체 파운드리(위탁 생산) 3㎚ 제품 출하식을 진행한다. 출하식에는 이창양 산업통상자원부 장관, 경계현 삼성전자 사장 등이 참석한다.
삼성전자는 화성캠퍼스 V1라인 앞에서 진행되는 출하식에서 양산을 시작한 3㎚ 공정 제품을 공개할 계획이다. 동시에 3㎚ 기술 개발에 대한 경과를 보고한다. 삼성전자가 만든 3㎚ 공정 제품은 복수의 팹리스(반도체 설계회사)에 공급되는 것으로 알려졌다.
삼성전자는 지난달 30일 3㎚ 공정의 고성능 컴퓨팅(HPC)용 시스템 반도체를 초도 생산했다고 밝혔다. 동시에 모바일 시스템온칩(SoC) 등으로 3㎚ 공정 적용을 확대해 나간다는 계획도 공유했다.
3㎚ 공정은 반도체 제조 공정 가운데 가장 앞선 기술이다. 반도체 초미세공정에서 나노 단위 공정은 성능을 결정하는 데 중요한 역할을 한다. 얼마나 얇은 광원으로 정밀한 회로를 그릴 수 있느냐에 따라 성능이 정해진다. 광원의 굵기가 가늘수록 트랜지스터 사이의 너비를 줄일 수 있는데, 이는 반도체의 성능과 전력효율에 직접적인 영향을 미친다. 현재 10㎚ 이하로 반도체를 양산할 수 있는 회사는 전 세계에서 TSMC와 삼성전자가 유일하다. 두 업체는 현재 5㎚ 공정 반도체를 주력으로 양산하고 있다.
삼성전자의 3㎚ GAA 1세대 공정은 기존 5㎚ 핀펫 공정과 비교해 전력을 45% 줄이는 동시에 성능은 23% 개선했다. 면적은 16% 줄였다. 삼성전자는 앞으로도 3㎚ 설계 공정 기술 최적화 작업을 개선해 소비전력 등 성능을 더 끌어올린다는 방침이다. 삼성전자가 내년에 도입할 계획인 3㎚ GAA 2세대 공정은 5㎚ 핀펫 대비 전력 50% 절감, 성능 30% 향상, 면적 35% 축소될 것으로 예상된다.
한편 세계 최초 타이틀을 놓친 업계 1위 대만 TSMC는 이르면 이달 말부터 애플의 차세대 중앙처리장치(CPU)인 M2 프로, M3 칩을 3㎚ 공정으로 양산한다. 대만 정보기술(IT) 전문매체 디지타임스는 "3㎚ 칩 주문을 확보하기 위한 TSMC와 삼성전자의 고객사 확보 경쟁이 고조되고 있다"라며 "TSMC는 애플의 M2 프로, M3 칩 위탁 생산을 확보한 상태다"라고 했다.