삼성, 세계 첫 '3나노 GAA' 상용화로 차세대 트랜지스터 아키텍처 패러다임 바꿨다

삼성전자가 최근 3나노(㎚·10억 분의 1m) 파운드리(반도체 위탁생산) GAA(Gate all around) 공정을 상용화한 가장 중요한 의의는 차세대 트랜지스터 아키텍처의 패러다임을 핀펫(FinFET)에서 GAA로 이끄는 데 있다고 디지타임스가 보도했다.

핀펫 아키텍처가 상용화된 지 10년이 넘어 기술이 정체되려는 시점에 삼성이 앞장서서 GAA 기술을 개발, 양산화하는 것은 단순히 4나노 공정에서 3나노로 고도화하는 것보다 더 의미가 크다고 반도체 전문가들은 평가했다.
반도체 전문가들에 따르면 삼성이 핀펫에서 GAA로 패러다임을 전환한 것은 2011년 인텔이 시작한 모스펫에서 핀펫으로 패러다임을 전환한 것과 맞먹는다.
핀펫 공정은 22나노부터 상용화되어 10나노 시대까지 칩 제조 기술 주도권을 유지하는 데 힘을 보탰다.

삼성전자는 2012년 핀펫 공정을 14나노 칩 생산에 접목했다. 그러나 반도체 생산이 계속 발전하여 조밀화·고도화됨에 따라, 핀펫 기술은 결국 7나노 이하로의 생산은 한계가 있었다. 이를 타계하기 위해 삼성은 2017년부터 MBCFET(멀티브리지 채널 FET) 개발을 추진, GAA 시대가 도래할 수 있는 발판을 마련했다고 업계 소식통이 전했다.

이러한 의의에 추가로 생각할 수 있는 의미는 3나노개발이 세계 최초라는 점이다. 삼성전자는 35년 경력의 대만 TSMC를 상대로 항상 시장 후발주자(2004년 파운드리사업 진출)였다.

이러한 삼성전자가 TSMC를 제치고 기술력의 우위를 확인한 것은 사실상 18년만이다. 업계에서는 삼성전자가 초미세공정 경쟁구도에서 TSMC를 제치고 우위를 차지하게 될지 촉각을 세우고 있다.

소식통들은 삼성이 3나노 GAA 공정의 수율을 크게 높일 수 있다면 퀄컴, 테슬라, 구글, 메타 등 기존 고객사를 넘어서는 새로운 파운드리 고객을 더 많이 유치할 수 있을 것이라고 말했다.

3나노 GAA 칩 생산에 대한 시운전 수익률은 30%를 약간 웃도는 수준에 그친 것으로 알려졌으며 대량 생산을 시작한 후 이 비율이 개선될 수 있을지는 두고 봐야 한다고 소식통은 덧붙였다.

장용석 글로벌이코노믹 기자 jangys@g-enews.com