차세대 반도체 솔루션, 로드맵 공개
초고화소 이미지센서, 오감 센서 개발중
삼성전자가 미국 실리콘밸리에서 차세대 반도체 솔루션과 로드맵을 공개했다. 4차 산업혁명 시대에 발 맞춰 인간의 두뇌와 비슷한 수준의 시스템 반도체 개발에 주력한다는 계획이다.
삼성전자는 5일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 테크 데이 2022'(Samsung Tech Day 2022)를 개최하고 차세대 반도체 솔루션과 로드맵을 발표했다.
'삼성 테크 데이'는 삼성전자가 차세대 반도체 기술을 선보이는 자리로 2017년부터 시작됐다. 이번 행사는 2019년 이후 3년 만에 오프라인으로 진행됐다. 행사에는 이정배 삼성전자 메모리사업부장 사장, 박용인 시스템LSI사업부장 사장, 정재헌 미주총괄 부사장을 포함해 글로벌 IT 기업, 애널리스트, 미디어 등 800여 명이 참석했다.
삼성전자는 시스템 반도체 제품 간 시너지 극대화를 통해 '통합 솔루션 팹리스'로 거듭나겠다는 구상을 밝혔다.
삼성전자는 SoC(System on Chip), 이미지센서, 모뎀, DDI(Display Driver IC), 전력 반도체(PMIC, Power Management IC), 보안솔루션 등을 아우르는 약 900개의 시스템 반도체 포트폴리오를 보유하고 있다. 향후 제품 기술을 융합한 '플랫폼 솔루션'(Platform Solution)으로 고객 니즈에 최적화한 통합 솔루션을 제공해 나갈 계획이다.
4차 산업혁명 시대에 접어들며 초지능화(Hyper-Intelligence), 초연결성(Hyper-Connectivity), 초데이터(Hyper-Data)가 강조되고 있다. 이를 위해 인간의 두뇌에 근접한 성능을 가진 최첨단 시스템 반도체 개발이 요구되고 있다.
이에 따라 삼성전자는 SoC에서 NPU(Neural Processing Unit), 모뎀 등과 같은 주요 IP 성능을 향상시킬 계획이다. 동시에 글로벌 파트너사들과 협업해 업계 최고 수준 CPU, GPU를 개발하는 등 핵심 경쟁력을 강화하는 것이 목표다.
뿐만 아니라 사람의 눈에 가까운 초고화소 이미지센서와 오감(미각, 후각, 청각, 시각, 촉각)을 감지하고 구현할 수 있는 센서도 개발 과정에 있다.
박용인 시스템LSI사업부장 사장은 "사물이 사람과 같이 학습과 판단을 해야 하는 4차 산업혁명 시대에서 인간의 두뇌, 심장, 신경망, 시각 등의 역할을 하는 시스템 반도체의 중요성은 그 어느 때보다 커질 것"이라고 말했다.
이번 행사에서 부스 전시를 통해 첨단 시스템 반도체 제품들도 대거 선보였다.
차세대 차량용 SoC '엑시노스 오토(Exynos Auto) V920', 5G 모뎀 '엑시노스 모뎀 5300', QD(Quantum Dot) OLED용 DDI 등 신제품을 비롯해, 프리미엄 모바일AP '엑시노스 2200'와 업계 최소 픽셀 크기 2억 화소 이미지센서 '아이소셀(ISOCELL) HP3', '생체인증카드'용 지문인증IC 제품 등도 공개됐다.
'엑시노스 2200'은 최첨단 4나노 EUV 공정, 최신 모바일 기술, 차세대 GPU, NPU가 적용된 제품이다. 게임, 영상처리, AI 등 다양한 영역에서 새로운 차원의 UX(사용자 경험)를 제공한다. 0.56㎛ 픽셀 아이소셀 HP3는 픽셀 크기가 기존 제품 대비 12% 줄어들었다. 이로 인해 모바일 기기에 탑재할 카메라 모듈 크기를 최대 20%까지 축소가 가능해졌다.
지문인증IC는 삼성전자가 업계 최초로 카드에 각각 탑재하던 하드웨어 보안칩(SE, Secure Element), 지문 센서, 보안 프로세서를 하나의 IC칩에 통합한 제품이다. 2억 화소 이미지센서를 통해 촬영된 사진의 선명함을 직접 체험할 수 있는 데모 세션을 마련해 참석자들 이목을 집중시켰다. 지문인증IC 지문 보안 기능 구동 과정 등도 시뮬레이션을 통해 선보였다.
오후에 진행된 메모리 반도체 세션에서는 '5세대 10나노급(1b) D램', '8세대 9세대 V낸드'를 포함한 차세대 제품 로드맵이 공개됐다. 차별화된 솔루션과 시장 창출을 통해 메모리 기술 리더십을 유지해 나갈 계획이다.
이정배 삼성전자 메모리사업부장 사장은 "삼성전자가 약 40년간 만들어낸 메모리의 총 저장용량이 1조 기가바이트(GB)를 넘어서고, 이중 절반이 최근 3년 내에 만들어졌다"며 "향후 고대역폭, 고용량, 고효율 메모리를 통해 새로운 플랫폼과 상호진화하며 발전해 나갈 것"이라고 포부를 밝혔다.
삼성전자는 데이터 인텔리전스(Data Intelligence)를 발전시킬 미래 D램 솔루션과 공정 미세화 한계를 극복하기 위한 기술도 공개했다.
최근 데이터 사용량이 폭발적으로 증가하는 추세다. 이 사용량 감당을 위해 HBM-PIM(Processing-in-Memory), AXDIMM(Acceleration DIMM), CXL(Compute Express Link) 등 시스템 아키텍처 지원이 가능한 차세대 기술 성장을 이루겠다는 계획이다. 안정적인 성장을 위해 글로벌 IT 기업들과도 협력할 예정이다.
데이터센터용 고용량 32Gb DDR5 D램, 모바일용 저전력 8.5Gbps LPDDR5X D램, 그래픽용 초고속 36Gbps GDDR7 D램 등 차세대 제품을 적기에 출시해 프리미엄 D램 시장에서 리더십을 확고히 할 예정이다.
2023년부터 '5세대 10나노급 D램'을 양산하는 것이 목표다. 하이케이 메탈 게이트(High-K Metal Gate) 공정 등 새로운 공정 기술 적용과 차세대 제품 구조를 통해 공정 미세화 한계도 극복해 가겠다고 밝혔다.
2024년에는 9세대 V낸드를 양산하고, 2030년까지 1000단 V낸드를 개발하는 등 새로운 패러다임을 제시하겠다고 전했다.
올해엔 세계 최고 용량 8세대 V낸드 기반 1Tb TLC(Triple Level Cell) 제품을 양산한다. 7세대 대비 단위 면적당 저장되는 비트(Bit) 수를 42% 향상한 8세대 V낸드 512Gb TLC 제품도 공개했다. 이는 512Gb TLC 제품 중 업계 최고 수준이다.
데이터센터, 인공지능 등 대용량 데이터가 필요한 다양한 고객 니즈에 대응하기 위해 QLC(Quadruple Level Cell) 생태계를 확대해 나간다. 전력 효율도 개선해 고객사의 친환경 경영에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
뿐만 아니라 삼성전자는 2015년 차량용 메모리 시장에 진입한 이후 빠른 성장세를 보여줬다. 향후에는 자율 주행(AD), 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS), 인포테인먼트(IVI), 텔레매틱스(Telematics) 등을 위한 최적의 메모리 솔루션을 공급해 2025년 차량용 메모리 시장에서 1위 기업으로 올라설 예정이다.
차량의 첨단화, 전동화에 따른 고성능 메모리 필요성이 커지고 있는 상황에서 LPDDR5X, GDDR7, Shared Storage 등 차세대 메모리 솔루션을 제공해 모빌리티 혁신을 이루겠다고 밝혔다.
이미 엔터프라이즈부터 클라이언트, 모바일, 차량용, 브랜드까지 다양한 스토리지 라인업을 갖춘 상황이다. SSD 내부에 탑재되는 D램 없이 PC에 탑재된 D램과 직접 연결하는 HMB(Host Memory Buffer) 기술을 적용한 SSD 'PM9C1a'도 전시를 통해 공개했다.
SSD 내부 연산 기능을 강화한 컴퓨테이셔널 스토리지(Computational Storage) 개발도 지속하고 있다.
한편, 삼성전자는 고객들에 차세대 메모리 솔루션 개발, 평가를 위한 최적화된 환경을 제공하는 '삼성 메모리 리서치 센터(SMRC)'를 오픈한다. 레드햇, 구글 클라우드 등과 협력해 올해 4분기 한국을 시작으로 미국 등 다른 지역으로 순차 확장해 나갈 계획이다.