인텔코리아는 27일 국내 매체 대상 온라인 기자간담회를 개최하고, 글로벌 웹캐스트를 통해 전달한 인텔 액셀러레이티드(Intel Accelerated) 발표 내용을 설명했다.

주요 발표 내용은 인텔이 2025년까지 선보일 혁신 기술 로드맵이다. 인텔은 2021년부터 2025년까지 총 5개의 노드를 선보일 예정이다.

 
본격적인 소개에 앞서 혼동을 피하기 위해 알아둬야 할 것이 있다. 그간 인텔의 공정 노드는 트랜지스터의 물리적인 길이에 따라 명명됐으며, 초기 마이크론으로 시작해 나노미터로 이어져 내려왔다. 예를 들면 인텔이 작년에 선보인 10nm 슈퍼핀은 10nm 공정에 해당한다. 이 법칙이 달라졌다. 앞으로 인텔이 공정 노드에서 나노미터를 제외하고 새로운 명칭을 도입하기 때문이다.

향후 인텔이 선보일 노드는 나노미터가 아닌 기술 구현에 따라 이름 붙여진다. 인텔 코리아 권명숙 사장은 "고객들이 좀 더 나은 정보 기반 의사결정을 할 수 있도록 명확하고 일관성 있는 새로운 노드명을 만들었다."라며 "새로운 노드명은 공정 성능, 전력, 면적과 같이 중요한 기술 파라미터에 기반하고 있다."라고 설명했다.

먼저 소개된 것은 '인텔 7'이다. 인텔 7의 기존 명칭은 '인핸스드 슈퍼핀'으로, 7이라는 숫자로 인해 오해가 생길 수 있기에 굳이 언급하자면 10nm 공정에 해당한다. 핀펫 트랜지스터 최적화를 기반으로 기존 인텔 10 나노 슈퍼핀에 비해 와트당 성능을 최대 15% 향상시킨 것이 특징으로, 2021년 내 선보일 클라이언트 PC용 앨더 레이크와 2022년 1분기 생산 예정인 데이터센터용 사파이어 래피즈에 포함될 예정이다.

두 번째는 '인텔 4'다. 인텔 4의 기존 명칭은 '7나노미터 공정'으로, 면적 개선과 함께 와트 당 성능이 약 20% 이상 향상되는 것이 특징이다. 클라이언트 PC 용 메테오 레이크, 데이터센터 용 그래나이트 래피즈를 포함, 2022년 하반기 생산에 들어가, 2023년 제품 출하를 목표로 하고 있다.

세 번째 '인텔 3'은 추가적인 핀펫 최적화와 EUV 활용을 높여 추가 면적의 개선과 함께 인텔 4 대비 약 18% 와트 당 트랜지스터 성능 향상이 기대된다. 인텔 4를 뛰어 넘는, 더욱 밀도가 높은 고성능 라이브러리를 사용하며, 반도체를 구동하기 위한 내장 구동 전류 증가해 더 빠른 트랜지스터를 만들 수 있게 되는 것이다. 현재 모델링을 완료하고, 테스트칩까지 제작한 상태로, 2023년 하반기 제품 생산을 시작할 예정이다.

네 번째 '인텔 20A'는 나노미터를 뛰어 넘은 새로운 단위, 옹스트롬(0.1nm) 시대를 여는 중요한 노드다. 20A는 20옹스트롬, 즉 2 나노미터다. 3에서 20으로, 숫자가 오히려 늘어나게 된 배경에는 '무어의 법칙'이 있다. 무어의 법칙은 인텔 공동 설립자인 고든 무어가 "반도체 집적회로의 성능이 주기마다 2배로 증가한다"고 언급한 것에서 따른 법칙이다. 노드의 숫자가 1 미만으로 떨어지면 이 무어의 법칙이 끝나간다는 인상이 강해지기 때문에 순전히 면적을 줄이는 것에서 끝나지 않고, 물질과 구조를 바꾸는 등 혁신을 통해 주기율표의 모든 원소가 고갈될 때까지 무어의 법칙을 지속해 나가겠다는 의미를 담아 20A라고 이름 짓게 됐다고 한다.

인텔 20A는 2011년 핀펫 이후 처음 선보이는 새로운 트랜지스터 아키텍처, 리본펫(RibbonFET)과 업계 최초 후면 전력 공급 방식인 파워비아(PowerVia)를 통해 더 빠른 트랜지스터 스위칭 속도, 더 작은 면적, 신호 전송 최적화가 가능하다. 2024년 생산에 돌입하며, 인텔은 이를 통해 퀄컴(Qualcomm)과 협력할 수 있는 기회를 기대하고 있다.

마지막으로 '인텔 18A'는 리본펫의 향상을 통해 인텔 20A를 뛰어 넘는 트랜지스터 성능을 선보일 예정이며, 2025년 초를 목표로 현재 개발 중에 있다.

 
인텔에 선보인 로드맵에 대해 약 4년 동안 5개의 노드를 발표한다는 시점에서 무리가 있지 않는가에 대한 우려도 제기됐다. 관련하여 인텔 코리아 권명숙 사장은 "기술 개발을 가속해야 하는 일정이고, 그것이 결코 쉽지 않다는 것은 잘 알고 있다."라며 "현재 기술 검증이 어느 정도 끝난 상황이며, 오늘 로드맵에서 상세한 내용을 다루진 않았지만 인텔 18A도 이미 개발이 들어간 상황이다."라고 전했다.

이 밖에도 EMIB, 포베로스, 포베로스 옴니, 포베로스 다이렉트 등 향후 선보일 인텔의 차세대 패키징 기술도 소개됐다.

EMIB는 지난 2017년부터 제품을 생산해 오던 업계 최초의 2.5D 임베디드 브릿지 솔루션이다. 인텔은 사파이어 래피즈 이후 범프 피치를 55 마이크론에서 45 마이크론로 개선한 차세대 EMIB를 선보일 예정이다.

 
포베로스는 웨이퍼 수준의 패키징 기능을 활용한 3D 적층 솔루션이다. 메테오 라이크에는 2세대 포베로스를 적용할 예정이며, 36 마이크론 범프 피치, 5~125W 열 설계 전력 범위 등 특징을 가진다.

포베로스 옴니는 실리콘 다이를 서로 연결하고, 모듈 설계를 위한 3D 적층 기술을 활용해 무한한 유연성과 성능을 제공하는 차세대 포베로스 기술이다. 여러 종류의 공정으로 생산된 상부 다이와 기본 타일을 혼용하여 다이 분리가 가능하며, 2023년 대량 생산이 가능할 것으로 예상된다.

포베로스 다이렉트는 낮은 저항으로 구리와 구리를 서로 직접 연결할 수 있으며, 웨이퍼와 패키징의 경계를 모호하게 한다. 3D 적층 상호연결 밀도를 10 마이크론 이하의 범프 피치로 구현해 이전에는 달성할 수 없었던 기능별 다이 분리라는 새로운 개념을 제시한다. 포베로스 다이렉트는 포베로스 옴니를 상호 보완하는 제품으로 2023년 준비될 예정이다.

인텔의 공정 로드맵과 노드 명칭에 대한 자세한 내용은 프로세스 팩트시트에서 확인할 수 있다.