아이폰 15 프로의 발열 문제, TSMC 3 나노 공정의 한계인가?

아이폰 15 프로의 발열 문제, TSMC 3 나노 공정의 한계인가?

 

 

애플의 최신 스마트폰 아이폰 15 프로의 발열 문제에 대해 알아보겠습니다. 아이폰 15 프로는 현존하는 가장 미세한 공정인 3 나노미터(㎚) 기반의 반도체 칩을 탑재한 최초의 소비자용 제품입니다. 하지만 이 칩이 발열 진원지로 지목되면서 성능 저하와 안전 문제를 야기하고 있습니다. 이번 발열 문제는 TSMC의 3 나노 공정의 한계를 드러낸 것일까요? 아니면 애플의 설계나 냉각 시스템의 문제일까요? 그리고 이 문제는 삼성전자에게 어떤 영향을 미칠까요? 이에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

아이폰 15 프로, 30분 만에 48도까지 올라가는 발열

아이폰 15 프로는 애플이 9월 14일(현지시간) 공개한 신제품 스마트폰으로, 9월 24일부터 선주문을 받고 10월 1일부터 정식 출시됩니다. 이 제품은 애플이 자체 설계한 모바일 AP인 A17 프로를 탑재하고 있습니다. A17 프로는 대만 반도체 기업 TSMC가 제조한 3 나노 공정 기반의 칩으로, 현재 가장 미세한 회로 선폭을 가진 반도체입니다. 이 칩은 기존의 A16 칩보다 성능은 10% 향상되고 전력 소모는 25% 감소된 것으로 알려져 있습니다.

 

아이폰 15 프로, 발열 논란…TSMC 3 나노 역풍 맞나 : 네이트 뉴스 (nate.com)

아이폰15 프로, 발열 논란…TSMC 3나노 역풍 맞나 : 네이트 뉴스

하지만 최근 중국의 한 리뷰어가 아이폰 15 프로로 고사양 게임을 구동한 결과, 30분 만에 제품의 온도가 48도까지 상승했다고 밝혔습니다. 이는 인체 온도보다도 높은 수치로, 스마트폰 사용자에게 화상을 입힐 수 있는 위험 수준입니다. 또한 발열은 스마트폰 성능 저하로 이어지는 문제입니다. IT 전문 매체 WCCFtech는 "칩셋의 온도를 통제할 수 없을 때 전작 대비 성능 개선은 별다른 도움이 되지 않을 것"이라고 밝혔습니다. 뿐만 아니라 화재 등 안전 문제와도 결부될 수 있어 관심이 집중됩니다.

 

아이폰 15 프로, 발열 논란…TSMC 3 나노 역풍 맞나 (newsis.com)

아이폰15 프로, 발열 논란…TSMC 3나노 역풍 맞나

 

TSMC 3 나노 공정, 발열 못 잡았나… 삼성 GAA엔 호재 될 수도

이번 발열 문제의 원인은 복합적일 수 있습니다. 애플이 냉각 시스템을 충분히 확보하지 못했거나, 반도체 칩의 배치 등 설계 문제도 거론됩니다. 외부 요인 가능성도 제기됩니다. 모바일 AP 칩의 설계도 격인 arm의 설계자산(IP)이나, TSMC의 3 나노 제조 공정도 원인을 제공했을 수 있습니다. 단 TSMC의 3 나노 공정이 예상보다 수요가 부진하다는 평가가 나오는 상황에서, 발열 문제까지 나오면서 고객 확보 문제로 이어질 수 있다는 전망이 있습니다.

특히 TSMC가 3 나노에 적용한 트랜지스터 구조인 '핀펫(FinFET)' 방식이 한계에 도달했다는 평가도 들립니다. 트랜지스터는 전기 신호를 켜고 끄고, 증폭시키는 역할을 하는 반도체 소자인데, 갈수록 크기가 작아지고 있습니다. 이 때문에 전류 제어가 어려워지고 있습니다. 이에 전류가 흐르지 말아야 할 곳으로 새어 나가면서 효율성이 떨어진다는 문제가 생겼습니다. TSMC와 애플은 안정성 문제로 4 나노에서도 적용한 핀펫 구조를 그대로 사용했습니다.

TSMC의 발열 논란으로 삼성전자가 차세대 트랜지스터 구조를 선제적으로 도입한 사실도 주목을 받고 있습니다. 삼성전자는 3 나노 공정부터 전력 효율을 높인 인 'GAA(게이트올어라운드)' 구조를 적용 중입니다. 이론상 GAA는 핀펫보다 전류가 흐르는 통로(채널)와 스위치(게이트) 간 접촉면이 넓어 전류의 흐름을 세밀하게 제어할 수 있습니다. 전력 소모가 적고, 전성비(전력대비 성능) 측면에서도 10% 정도 우위에 있는 것으로 알려져 있습니다. 황민성 삼성증권 테크팀장은 "(TSMC의 문제라면) 고객 입장에서는 무조건 TSMC가 아니라 멀티 소싱을 고민해야 할 것"이며 "파운드리 후발주자인 삼성에게 의미 있는 소식"이라고 설명했습니다.

 

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아이폰 15 프로의 발열 문제, 어떻게 해결할 것인가?

아이폰 15 프로의 발열 문제는 애플과 TSMC에게 큰 도전과제로 다가왔습니다. 아이폰 15 프로는 애플의 최신 제품으로, 많은 소비자들의 관심과 기대를 받고 있습니다. 하지만 발열 문제로 인해 성능 저하와 안전 문제를 겪게 된다면, 애플의 브랜드 이미지와 충성도에 타격을 줄 수 있습니다. 또한 TSMC는 3 나노 공정의 경쟁력과 신뢰성을 잃게 될 수 있으며, 삼성전자와 같은 경쟁사에게 시장 점유율을 내줄 수 있습니다.

 

아이폰 15 프로, 발열 논란…TSMC 3 나노 역풍 맞나 : 네이버 블로그 (naver.com)

아이폰15 프로, 발열 논란…TSMC 3나노 역풍 맞나

따라서 애플과 TSMC은 발열 문제를 신속하고 철저하게 해결해야 합니다. 애플은 냉각 시스템을 개선하거나, 칩의 배치나 설계를 수정해야 할 수 있습니다. TSMC는 3 나노 공정의 품질과 안정성을 높여야 할 것입니다. 

 

또한 앞으로의 반도체 시장 흐름과 전망에 대해서도 살펴보겠습니다.

 

반도체 시장, 3 나노 공정 경쟁이 가열될까?

아이폰 15 프로의 발열 문제는 반도체 시장에도 영향을 미칠 수 있습니다. 현재 반도체 시장은 TSMC와 삼성전자가 주도하고 있으며, 3 나노 공정 경쟁이 가열되고 있습니다. TSMC는 3 나노 공정을 2022년 하반기부터 양산이 들어가서 애플, AMD, 퀄컴 등 주요 고객들과 계약을 맺었습니다. 삼성전자는 3 나노 공정을 2023년 상반기부터 양산할 예정이며, 엔비디아, IBM, 인텔 등과 협력하고 있습니다.

하지만 TSMC의 3 나노 공정이 발열 문제로 실망감을 준다면, 고객들의 이탈 가능성도 존재합니다. 특히 애플은 TSMC와 독점적인 파트너십을 유지하고 있지만, 삼성전자와의 관계도 무시할 수 없습니다. 애플은 삼성전자에게 OLED 디스플레이를 주문하고 있으며, 미래의 스마트폰에 적용할 수 있는 폴더블 디스플레이 기술도 삼성전자가 선두주자입니다. 또한 삼성전자는 GAA 구조를 도입한 3 나노 공정으로 전력 효율과 성능 면에서 우위를 점할 수 있습니다. 따라서 애플은 TSMC와 삼성전자 사이에서 균형을 잡아야 할 것입니다.

반도체 시장은 지속적인 기술 혁신과 경쟁으로 변화하고 있습니다. 아이폰 15 프로의 발열 문제는 그 변화의 일부일 뿐입니다. 앞으로 어떤 제품과 기술이 나올지 기대해 보세요. 

 

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