"로직 반도체·메모리 통합 생산업체 시대 온다"

[아이뉴스24 이혜경기자] 앞으로 반도체 산업이 로직 반도체와 메모리를 모두 만드는 업체들이 유리한 구도로 변해갈 것이란 분석이 나왔다.

28일 미래에셋대우의 도현우 애널리스트는 "엔비디아가 최근 발표한 머신러닝용 프로세서 P100을 2.5D 패키지에 고대역폭 메모리(HBM)2를 탑재했는데, 삼성전자도 이러한 흐름에 동참했다"며 HBM과 2.5D 패키지 시장 확대로 볼 때 반도체 비즈니스의 구조가 로직 반도체와 메모리를 모두 만드는 업체에 유리해질 것이라고 전망했다.

최근 삼성전자는 e실리콘, 램버스와 협력해 14나노 공정의 네트워크 프로세서를 개발한 것으로 전해졌다. 네트워크 프로세서는 정보통신망의 정보 입출력을 제어하는 프로세서다.

미래에셋대우에 따르면, 이 제품은 삼성전자가 HBM2와 함께 아이큐브(I-Cube) 솔루션이라고 명명한 2.5D 패키지를 적용한 최초의 제품이다. 반도체는 그동안 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU) 등 로직 반도체와 메모리를 따로 패키징해서 만들었지만 2.5D 패키징은 이들을 모두 1개의 패키지 안에 집어넣는 기술을 말한다.

칩들을 모두 적층하는 3D 패키지와 달리 2.5D패키지에서는 메모리 칩들을 실리콘관통전극(TSV) 공정을 통해 적층하고 로직 칩은 평행으로 배치하게 된다. HBM(High Bandwidth Memory)은 2.5D 패키지 안에 들어가는 고속 D램의 일종이다. 삼성전자는 2.5D 패키지가 향후 머신러닝 등에 요구되는 프로세서의 필수 공정이 될 것으로 보고 있다.

도 애널리스트는 "과거에는 CPU, GPU 등 로직 반도체 업체와 D램, 낸드 등 메모리 업체가 모두 PC·서버업체를 고객으로 둔 대등한 관계였으나, 2.5D 패키지 시대에는 로직 반도체 업체가 메모리 업체의 고객이 될 것"이라고 설명했다.

로직 반도체 업체가 메모리를 구매해서 자사의 팹이나 파운드리에 맡겨 1개의 패키지로 만드는 구조로 바뀌게 된다는 것이다.

그는 "이러한 시대에는 삼성전자처럼 로직 반도체와 메모리를 모두 만드는 업체들이 가장 유리해진다"고 봤다. 그 다음으로는 로직 반도체 업체가 위치하게 되며, SK하이닉스나 마이크론처럼 메모리만 제조하는 업체들은 불리해질 것"이라고 예상했다.

최근 로직 반도체 업체 인텔이 메모리 사업에 공을 들이는 이유나 파운드리 업체 TSMC가 도시바의 낸드 부문을 사겠다고 하는 것도 이러한 시대에 비즈니스 구조를 강화하겠다는 목적 때문이라고 도 애널리스트는 진단했다.

도 애널리스트는 또한 앞으로 2.5D 패키지 관련 투자가 늘어날 것으로 관측했다. 그에 따르면 2.5D 패키지는 HBM을 TSV공정을 통해 적층하는데, TSV는 홀을 빠르게 식각하는 공정이 중요하다. 2.5D 패키지 내 로직 반도체와 HBM은 실리콘 인터포저(PCB 기판을 대체하는 새로운 부품) 위에 배열하게 된다.

그는 TSV 공정과 관련한 장비는 일본의 도쿄일렉트론, 삼코 등에서 적극적으로 개발 중이며, 실리콘 인터포저 관련 업체로는 TSMC, Allvia, ASE, DNP, IPDiA, STATS ChipPAC 등이 있다고 전했다.