인텔 칩 제조 협업에 대한 IBM 임원: "당신의 강점을 선택하세요"

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IEEE 스펙트럼

2021년 4월 1일

지난 40년 동안 미국 반도체 산업의 양대 산맥인 인텔과 IBM이 차세대 로직 및 패키징 기술 발전을 위해 힘을 합쳤습니다. 지난 40년 동안 미국 반도체 산업을 관찰하고 두 회사의 경쟁을 지켜본 사람이라면 이 새로운 파트너십이 다소 의외로 다가올 수 있습니다.

오랜 경쟁 관계에 있던 두 회사가 힘을 합치게 된 배경은 이 이례적인 파트너십의 시기를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 지난주 인텔은 IDM 2.0이라는 전략을 발표했습니다. (IDM은 순수 파운드리인 TSMC와 달리 통합 장치 제조업체의 약자입니다.) 이 계획의 주요 내용은 제조 부문을 두 배로 늘려 새로운 팹에 200억 달러를 투자하고 다른 회사를 위한 칩을 제조하는 파운드리 서비스를 시작한다는 것입니다.

업계 전문가들은 대만에 본사를 둔 TSMC와 정면으로 맞서기 위해 파운드리 서비스 사업을 부활시키는 것은 대담한 움직임이라고 말합니다. 그러나 인텔이 이러한 전략을 시도한 것은 이번이 처음이 아니며, 이전 시도는 거의 성공하지 못했습니다(일부에서는 이를 '실패'라고 표현하기도 합니다).

그러나 이번에는 인텔이 2014년 글로벌 파운드리에 사업을 매각하기 전까지 거의 25년 동안 파운드리 서비스를 성공적으로 운영해 온 빅 블루와 파트너십을 맺었습니다. 이번 IBM과의 R&D 파트너십은 인텔의 파운드리 사업인 인텔 파운드리 서비스 또는 IFS를 성공으로 이끄는 데 도움이 될 것입니다.

IBM의 배경을 고려할 때, 새로운 파트너에게 파운드리 서비스를 운영하는 방법에 대한 우호적인 조언을 해줄 수 있을 것입니다. 뉴욕 알바니에 있는 IBM Research의 하이브리드 클라우드 담당 부사장인 무케시카레( )에 따르면, IFS 이니셔티브의 성공 열쇠는 인텔이 금전적인 측면뿐만 아니라 핵심 역량에 지속적으로 집중하는 것이 될 것이라고 합니다.

"최첨단 파운드리와 그렇지 않은 파운드리가 있습니다. 전투를 선택하고 대규모 파트너십에 투자해야 합니다."라고 카어는 말합니다. "아무리 큰 회사라도 특정 분야만 잘하는 회사는 없습니다. 자신의 강점을 선택하고 그것을 두 배로 강화하여 차별화할 수 있는 시장을 선택하세요."

7년 전 파운드리 사업을 매각한 이후 IBM의 초점은 하이브리드 클라우드와 인공지능(AI) 으로 옮겨졌습니다. 그러나 그 이후에도 IBM은 파운드리 서비스 매각 직후 시작한 30억 달러 규모의 '7나노미터와 그 너머' 연구 이니셔티브를 통해 칩 기술 혁신을 위한 노력을 계속하고 있습니다.

자체 비즈니스를 위한 최첨단 칩 기술 개발에 지속적으로 집중해 온 IBM은 반도체 업계가 직면한 주요 과제에 주목해 왔습니다. Khare가 파악한 이러한 과제는 확장(지속적인 집적도 개선)과 패키징(점점 더 높아지는 집적도를 어떻게 연결할 것인가)입니다.

"이번 파트너십을 통해 인텔과 협력할 두 가지 분야가 바로 이 두 가지입니다."라고 Khare는 말합니다. "어떻게 하면 로직 기술 로드맵을 계속 발전시킬 수 있을까요? 그리고 어떻게 하면 패키징 기술에서 부가 가치를 창출하여 경제적 가치를 지속할 수 있을까요?"

인텔과 IBM은 칩 표면에서 돌출된 전류 전달 실리콘의 지느러미 같은 융기 부분에서 이름을 딴 핀펫 이후 차세대 칩 설계를 연구해 왔습니다. 핀펫의 기대 수명은 7나노미터 노드에서 어느 정도 정해져 있습니다. 더 작아지면 3면 게이트가 있어도 전자가 누출되어 트랜지스터를 끄기가 어려워집니다.

이를 해결하기 위해 인텔과 IBM은 나노 와이어가 게이트를 완전히 둘러싸 전자 누출을 방지하고 전력을 절약하는 이른바 게이트-올-어라운드 디바이스의 핵심 개발에 착수했습니다. 두 회사는 또한 각 트랜지스터가 각각 수 나노미터 두께에 불과하고 게이트로 완전히 둘러싸인 세 장의 수평 실리콘 시트로 구성된 이른바 나노시트 디바이스도 발전시켜 왔습니다.

이 파트너십은 또한 칩렛과 같은 집적 회로(IC) 패키징에 대한 새로운 접근 방식을 촉진할 것입니다. 인텔은 단일 패키지 내에서 고대역폭 연결을 통해 더 작고 생산 비용이 저렴한 칩렛 모음을 하나로 묶어 프로세서를 만드는 칩렛에 특히 강점을 보여 왔습니다.

카레는 IBM과 인텔 엔지니어들이 이 프로젝트에서 함께 일하는 것을 상상하고 있습니다. 두 회사의 전문성에 따라 책임을 나누려는 의도는 전혀 없습니다. 대신 두 회사가 같은 분야에 전문성을 가지고 있다는 전제하에 작업할 것입니다. 그는 두 회사의 시너지를 창출할 수 있는 것은 함께 일하면서 나오는 아이디어의 교차 수분이라고 말합니다.

카레에 따르면 두 회사의 파트너십은 올해 하반기부터 연구원과 엔지니어의 교류를 통해 실질적으로 시작될 것이라고 합니다. 이는 개별 엔지니어와 회사의 지적 재산권 문제와 관련된 섬세한 과정이 될 것으로 보입니다.

"인텔에게 공정 기술과 패키징 기술은 회사의 핵심과도 같은 것이기 때문에 이 엔지니어들이 이처럼 매우 민감한 분야에서 협력하는 것은 이번이 처음입니다."라고 Khare는 말합니다.

파트너십에 영향을 미치는 저류는 명시적인 국가 이니셔티브 요소입니다. 지난 1월, 미국 의회는미국 내 반도체 및 첨단 패키징 제조 부흥을 위한 획기적인 법안( )을 통과시켰습니다. Khare는 이 파트너십을 "미국 반도체 비즈니스에서 승리하기 위한 슈퍼 팀"으로 상상합니다.

"이번 파트너십은 우리 두 회사뿐만 아니라 미국 반도체 리더십에도 큰 의미가 있습니다."라고 그는 말합니다. "솔직히 말해서 오랜 세월 동안 경쟁해 온 미국 반도체 혁신의 두 거인이 하나가 된다는 의미입니다. 이는 미국에도 좋은 일이고 전 세계에도 좋은 일이 될 것입니다."