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수천억원짜리 기계 한 대가 칩 한 장의 원가를 밀어 올린다. 삼성전자 파운드리는 그 기계 없이 찍는 칩을 다시 꺼내 들었다. 나온 지 8년이 넘은 8나노 공정을 한 세대 더 이어가는 8LPU+가 연내 공개된다.
Un macchinario da centinaia di miliardi di won fa salire il costo di ogni chip. Samsung Foundry ha quindi ripreso un processo che non richiede quella macchina. Il processo 8LPU+, che porta avanti di una generazione il nodo a 8 nm uscito oltre otto anni fa, sarà presentato entro l'anno.
삼성 8나노는 2017년 '8LPP' 개발로 본격화됐다. 이 공정은 삼성 미세공정에서 EUV 직전의 마지막 DUV 세대다. DUV는 심자외선 노광 장비, 즉 웨이퍼 위에 회로를 빛으로 새기는 기계를 뜻한다. 2018년에는 성능과 밀도를 강화한 8LPU가 나왔고, 이번 8LPU+는 그 두 번째 세대다. 현재 선단 공정들은 이 핵심 층에 EUV 노광기가 필수인데, 장비를 만들 수 있는 곳은 ASML 한 곳뿐이라 공급도 제한적이다.
Il processo a 8 nm di Samsung ha preso forma nel 2017 con lo sviluppo di «8LPP». Era l'ultima generazione DUV prima dell'EUV nella tecnologia di miniaturizzazione di Samsung. DUV sta per litografia a ultravioletti profondi, cioè la macchina che incide il circuito sul wafer con la luce. Nel 2018 è arrivato l'8LPU, con prestazioni e densità potenziate, e l'8LPU+ rappresenta la sua seconda generazione. Oggi i processi avanzati richiedono l'EUV per lo strato chiave del circuito, ma l'unico produttore di queste macchine è ASML, quindi la fornitura resta limitata.
개선 폭은 업계 전언 기준으로 전 세대 대비 성능 12% 향상, 전력 15% 감소, 로직 면적 8% 축소 수준이다. 칩을 작게 만드는 데도 공을 들였다. 엣지 AI 칩에서는 바깥과 신호를 주고받는 입출력(I/O) 회로와, 전원이 꺼져도 데이터가 남는 내장 기억장치(eNVM)가 면적을 많이 차지한다. 8LPU+는 3.3V 플래너 I/O 소자를 붙여 I/O 면적을 약 10% 줄였다. 시동이 꺼진 차나 대기 중인 로봇에서 새는 전류, 즉 대기 누설도 초저누설 S램과 고문턱전압 소자로 잡았다. 전원 없이도 데이터가 남는 자성 메모리 eMRAM은 전장 등급 1(AG1) 수준으로 쓰였고, 비트셀 면적은 0.017㎛², 밀도는 약 20Mb/㎟다.
Secondo fonti di settore, rispetto alla generazione precedente il miglioramento è di 12% in prestazioni, 15% in consumi in meno e 8% in area logica ridotta. Anche le dimensioni del chip sono state curate. Nei chip per edge AI, i circuiti di ingresso e uscita (I/O) per comunicare con l'esterno e la memoria non volatile integrata (eNVM), che conserva i dati anche senza alimentazione, occupano molto spazio. L'8LPU+ adotta dispositivi I/O planari da 3,3 V, riducendo l'area I/O di circa il 10%. Anche la corrente dispersa in standby, quella che fuoriesce da un'auto spenta o da un robot in attesa, è contenuta con SRAM a bassissima dispersione e dispositivi ad alta tensione di soglia. La memoria magnetica eMRAM, che conserva i dati senza alimentazione, è stata realizzata a grado automotive 1 (AG1), con una cella di 0,017 µm² e una densità di circa 20 Mb/mm².
이 칩이 겨냥하는 곳은 자동차와 산업용 로봇이다. 최근 자동차는 차를 구역(Zone)으로 나누고 구역마다 제어기를 두는 'ZCU 아키텍처'를 쓰기 시작했고, 이 설계를 택하면 문, 차체, 파워트레인 등 구역마다 들어갈 제어기가 늘어난다. 기존 8나노 고객과 전장 인증을 원하는 팹리스, 디자인하우스가 먼저 수혜를 볼 것으로 업계는 본다. 이미 8나노 eMRAM으로 엣지 AI 칩을 시험해 본 국내외 업체가 있다는 점도 도입 장벽을 낮춘다. 다만 양산이 언제 시작되는지, 가격이 얼마인지, 어떤 고객이 쓰는지는 이번 보도에서 확인되지 않았다.
Il chip è destinato soprattutto ad auto e robot industriali. Le auto più recenti stanno adottando l'«architettura ZCU», che divide il veicolo in zone, ciascuna con la propria centralina; con questo schema cresce il numero di centraline per porte, scocca e trasmissione. Secondo il settore, a beneficiarne per primi saranno i clienti attuali dell'8 nm e le aziende fabless e design house che cercano la certificazione automotive. Anche il fatto che alcune aziende italiane ed estere abbiano già provato chip edge AI con eMRAO a 8 nm abbassa la barriera all'adozione. Restano però da chiarire quando partirà la produzione di massa, quanto costerà e quali clienti lo utilizzeranno.
수치는 모두 업계 전언이며 독립 기관의 검증을 거친 것은 아니다. 그래도 이 공정이 주목받는 이유는 분명하다. 최신 장비를 들이지 않고도 쓸 수 있는 칩이 자동차 한 대에 더 많이 들어갈 수 있는 길이 열리기 때문이다.
Tutti i dati provengono da fonti di settore e non sono stati verificati da enti indipendenti. L'interesse per questo processo è comunque chiaro: senza macchinari di ultima generazione, più chip potrebbero trovare posto in ogni automobile.