(12/17) 반도체 기술 리포트 : IBM과 삼성전자, VTFET 발표 외 1편.

 

반도체산업 - IBM과 삼성전자, VTFET 발표.(NH투자증권)

 

IBM와 삼성전자가 FinFET 구조의 한계를 해결할 수 있는 VTFET을 발표.
성공적으로 양산될 경우 고성능 연산 수요 증가에 기여.
장비 분야에서는 Selective Deposition, ALE 제조사에 수혜.

 

-. 공정 한계를 해결하는 VTFET.

 

1) IBM이 삼성전자와 협력해 VTFET(Vertical-Transport Nanosheet Field Effect Transistor) 기술을 발표함.

 

2) 현재 업계에서 주력으로 사용되고 있는 기술은 웨이퍼 평면을 따라 트랜지스터를 적층하는 FinFET임.

 

3) 그러나 10nm 미만의 FinFET 기반 공정 기술은 스페이서, 게이트, 컨택을 위한 공간이 매우 부족해져 한계에 봉착함.

 

4) IBM에 따르면 VTFET이 이러한 공정 한계를 해결해줄 수 있을 것으로 예상함.

 

5) VTFET은 평면이 아니라 웨이퍼에 수직으로 트랜지스터를 적층하고 웨이퍼 표면에 수직으로 전류의 흐름을 유도함.

 

6) 이 방식은 트랜지스터의 길이, 스페이서 두께, 컨택 크기 등에 대한 물리적 제약을 완화하여 스케일링 어려움을 해결함.

 

 

 

 

-. Selective Deposition, ALE 장비 수요에 기여.

 

1) 전류 흐름을 수직으로 전환하면 트랜지스터 등의 크기를 유지하면서도 CGP(Contacted Gate Pitch)를 확장할 수 있음.

 

2) 왜냐하면 측면 레이아웃, 전류 흐름 제약이 해결되어 보다 큰 크기의 소스와 드레인컨택을 사용해 트랜지스터에 흐를 수 있는 전류의 양을 증가시킬 수 있기 때문임.

 

3) 결론적으로 VTFET을 공정에 도입하면 FinFET 아키텍처 대비 이론적으로 최대 85%의 전력 감소가 가능함.

 

4) IBM과 삼성전자가 해당 기술을 성공적으로 양산에 연결할 경우 반도체 소자 성능의 큰 폭 향상으로 이어져 고성능 연산 수요 증가에 기여할 수 있음.

 

5) 소자 특성을 고려했을 때 장비 분야에서는 CVD Selective Metal Capping 장비를 개발하는 AMAT와 Atomic Layer Etch 장비를 개발 중인 Lam Research가 수혜임.

 

 

 

 

 

반도체산업 - CXL, Gen-Z 컨소시엄 통합. (NH투자증권)

 

데이터센터 용 메모리 표준을 두고 경쟁하던 CXL, Gen-Z 컨소시엄이 통합하기로 함.
표준 정립으로 향후 대용량 데이터센터 인터커넥트 채택이 가속화 될 것으로 예상.
2022년 서버DRAM 수요에 긍정적.

 

-. CXL이 차세대 메모리 표준으로 부각.

 

1) CXL 컨소시엄이 Gen-Z 컨소시엄을 흡수하기로 했으며, CXL이 업계의 유일한 표준으로 부각됨.

 

2) 2016년 등장한 Gen-Z는 데이터센터를 위해 복수의 메모리노드를 고속으로 연결해 대용량 메모리 풀을 구성하는 아키텍처임.

 

3) ARM, AMD, 삼성전자, HP 등이 참여했으며, 2019년에 시작된 CXL은 Gen-Z에 미참여한 인텔 주도의 컨소시엄임.

 

4) 두 인터커넥트 모두 CPU, SoC, GPU, FPGA, 메모리가 데이터를 여러 단계를 거치지 않고 직접 교환하기 위해 개발됨.

 

5) CXL은 이미 널리 사용되고 있는 PCIe 인터페이스를 기반으로 최대128GB/s 속도로 이종 칩들 간 통신이 가능함.

 

6) 5월 삼성전자가 CXL 기반의 DRAM을 공개했으며, CXL DRAM은 기존 시스템의 메인 메모리와 공동으로 사용이 가능함.

 

7) 시스템 메모리 용량을 테라바이트 급으로 확장 가능함.

 

8) 11월 SC21에서는 CXL 기술을 활용한 첫번째 시스템이 시연됨.

 

 

 

-. 새로운 서버 수요의 등장.

 

1) 데이터센터를 위한 차세대 메모리 인터커넥트 표준이 정리되면서 향후 채택 속도가 빨라질 것으로 전망함.

 

2) 최근 각광받는 메타버스, 머신러닝, 대용량데이터센터 등 대규모 데이터 처리를 위해서는 고속의 인터페이스를 채택하고 용량 확장이 용이한 메모리 개발이 필수적임.

 

3) 9일 메타는 메타버스 비전을 담은 ‘호라이즌 월드’를 공개함.

 

4) 이러한 새로운 플랫폼을 구동하는 데이터센터는 기존보다 고속, 고용량의 메모리가 필요함.

 

5) 최근메타는 상당한 수준의 자체 보유 메모리 재고에도 불구하고 메모리 주문을 늘리는 중임.

 

6) 2022년 새로운 수요의 등장으로 인해 데이터센터용 서버 DRAM 수급이 기존 시장 컨센서스보다 양호할 것으로 예상됨.