이번에는 삼성전자의 3 나노 파운드리 공정과 엔비디아의 차세대 GPU에 관한 이야기를 해보려고 합니다. 삼성전자가 세계 최초로 3 나노 공정을 양산하기 시작했는데, 이 공정이 어떤 특징을 가지고 있고, 엔비디아의 GPU 수주에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 알아보겠습니다.
3나노 공정이란?
3 나노 공정이란, 반도체 제조 공정 가운데 가장 앞선 기술로, 반도체를 구성하는 트랜지스터의 크기가 3 나노미터(10억 분의 1미터) 정도인 것을 말합니다. 삼성전자는 이 공정에 차세대 트랜지스터 구조인 GAA(Gate-All-Around) 기술을 세계 최초로 적용했습니다. GAA 기술은 트랜지스터에서 전류가 흐르는 채널을 게이트가 네 면으로 둘러싸는 형태로, 기존의 핀펫(FinFET) 구조보다 전력 효율과 성능을 높일 수 있는 기술입니다.
삼성전자, 세계 최초 3나노 파운드리 양산 | 삼성반도체 (samsung.com)
삼성전자, 세계 최초 3나노 파운드리 양산 | 삼성반도체
삼성 전자는 세계 최초로 GAA 기술을 적용한 3나노 파운드리 공정 기반의 초도 양산을 시작했으며 이는 반도체 제조 공정 가운데 가장 앞선 기술이고 전세계 파운드리 업체 중 삼성전자가 유일합
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삼성전자는 GAA 기술 중에서도 채널을 얇고 넓은 모양의 나노시트(Nanosheet) 형태로 구현한 독자적인 MBCFET(Multi-Bridge Channel Field Effect Transistor) 구조를 사용했습니다. 나노시트의 폭을 조정하면서 채널의 크기도 다양하게 변경할 수 있으며, 전류를 더 세밀하게 조절할 수 있어 고성능·저전력 반도체 설계에 큰 장점이 있습니다.
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3나노 공정의 장점은?
삼성전자는 3나노 공정의 장점을 다음과 같이 설명했습니다. 3 나노 GAA 1세대 공정은 기존 5나노 핀펫 공정과 비교해 전력 45% 절감, 성능 23% 향상, 면적 16% 축소되었고, 이어 GAA 2세대 공정은 전력 50% 절감, 성능 30% 향상, 면적 35% 축소된다고 합니다. 이런 장점은 고성능 컴퓨팅(HPC)용 시스템 반도체나 모바일 SoC(System on Chip) 등에 적용될 수 있습니다.
엔비디아 GPU 수주 가능성은?
엔비디아는 현재 그래픽 처리 장치(GPU)의 세계 최대 제조사로, 게임이나 인공지능(AI) 등에 필요한 고성능 GPU를 생산하고 있습니다. 엔비디아는 내년에 공개할 차세대 GPU 지포스 RTX40 시리즈의 디자인 설계를 진행 중인데, 이 GPU를 어느 파운드리에 맡길지가 관심사입니다.
삼성전자 3나노 초미세공정 첫 고객 AMD·퀄컴 유력 - 조선비즈 (chosun.com)
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엔비디아는 지난해부터 삼성전자와 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) 사이에서 저울질을 하고 있는 것으로 알려져 있습니다. 엔비디아는 지난해 발표한 지포스 RTX30 시리즈의 일부를 삼성전자의 8 나노 공정에 맡겼고, 일부를 TSMC의 7나노 공정에 맡겼습니다. 엔비디아는 이렇게 두 파운드리를 번갈아가며 사용하는 전략을 통해 공급 안정성을 확보하고, 가격 경쟁력을 높이려고 했습니다.
엔비디아, 차세대 GPU, 삼성 아닌 TSMC 생산 저울질…“안정적 공급 우선” - 조선비즈 (chosun.com)
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그러나 삼성전자의 3나노 공정이 세계 최초로 양산에 들어가면서, 엔비디아의 파운드리 선택에 영향을 미칠 수 있습니다. 삼성전자의 3 나노 공정은 TSMC의 3나노 공정보다 수개월 앞선 것으로, 반도체 업계는 이런 선도적인 움직임이 고객 유치에 유리하게 작용할 수 있다고 설명합니다. 삼성전자는 GAA 기술을 3 나노 공정에 업계 최초로 활용하는 반면, TSMC는 3나노에 핀펫 구조를 그대로 쓰는데, 이 경우 삼성전자의 3나노 공정이 TSMC의 3나노 공정보다 성능과 전력 효율 면에서 우위를 점할 수 있습니다.
엔비디아는 이미 그래픽 처리 장치(GPU) 대부분을 삼성전자에 맡기고 있습니다. 엔비디아는 삼성전자와의 관계도 좋은 편입니다. 엔비디아는 삼성전자와 협력하여 자동차용 반도체를 개발하고 있으며, 삼성전자가 생산하는 메모리 반도체도 사용하고 있습니다. 엔비디아는 삼성전자의 3 나노 공정을 통해 차세대 GPU의 성능과 전력 효율을 높이고, 공급 안정성을 확보할 수 있습니다.
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결론
삼성전자가 세계 최초로 3나노 파운드리 공정을 양산하기 시작했습니다. 이 공정은 차세대 트랜지스터 구조인 GAA 기술을 적용한 것으로, 기존의 핀펫 구조보다 전력 효율과 성능을 높일 수 있는 기술입니다. 이 공정은 엔비디아의 차세대 GPU 수주에 영향을 미칠 수 있습니다. 엔비디아는 현재 삼성전자와 TSMC 사이에서 저울질을 하고 있는데, 삼성전자의 3나노3 나노 공정이 TSMC의 3 나노 공정보다 성능과 전력 효율 면에서 우위를 점할 수 있습니다. 엔비디아는 이미 삼성전자와 친밀한 관계를 유지하고 있으며, 삼성전자의 3나노 공정을 통해 차세대 GPU의 성능과 전력 효율을 높이고, 공급 안정성을 확보할 수 있습니다.
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