곽노정 SK하이닉스 사장 "메모리 한계 대안은 '패키지'"…국가 지원 필요성도

빠른 속도로 발전하는 컴퓨팅 환경
메모리 성능 키우면서 융합 기술에도 주목해야
곽노정 사장 "패키지·PIM 대안 주목"
글로벌 반도체 기업 패키지 투자 경쟁 지속
김형준 단장 "국가 주도 R&D·인재 양성 필요"

곽노정 SK하이닉스 사장이 서울 삼성동 코엑스에서 열린 SEDEX 2022 기조연설자로 나서 발표를 진행하고 있다. / 사진=김평화 기자

[아시아경제 김평화 기자] "메모리 자체 기술에 더해 패키지 역할이 앞으로는 중요해질 것이다." (곽노정 SK하이닉스 사장)

"삼성전자가 시스템 파운드리에서 TSMC를 못 따라가는 것 중 하나가 바로 패키지다." (김형준 차세대지능형반도체사업단장)

곽 사장과 김 단장은 5일 오후 서울 삼성동 코엑스에서 열린 '제24회 반도체대전(SEDEX) 2022' 기조연설자로 참석해 이같이 말했다. SEDEX는 반도체 종합 전시회로 한국반도체산업협회가 매년 주최하는 행사다.

곽 사장은 이날 한국반도체산업협회장으로서 '메모리 기술의 한계를 넘어서'라는 주제로 메모리 성능 한계와 이를 위한 대안으로서 패키지 기술을 언급했다. 이 단장은 '반도체 초격차 경쟁력을 위한 패키지 선도 전략'을 주제로 국가 주도의 패키지 사업 육성의 필요성을 강조했다.

메모리 성능 한계 대안은 PIM·패키지

곽 사장은 이날 기조연설에서 컴퓨팅 환경이 빠른 속도로 발전하면서 고성능 수요가 늘고 있지만 메모리 성능을 높이는 데는 한계가 있다고 짚었다. 메모리 자체 기술을 개발하는 것도 중요하지만 그에 더해 성능 수요에 대응할 추가적인 대안이 필요하다는 설명이다.

곽 사장은 해당 대안으로 패키지 기술과 지능형 반도체(PIM)를 꼽았다. 과거 두께를 줄이는 식으로 패키지 기술이 발전했다면, 이제는 성능에 초점을 맞춰 다양한 융합 기술이 발전되고 있다는 게 곽 사장 설명이다. TSV 기반의 수직 적층 기술이 발전하는 것과 로직과 메모리 반도체를 연결해 전체 성능을 높이는 칩렛 기술이 나오는 것이 대표 사례다.

PIM은 프로세싱 인 메모리(Processing In Memory)의 준말로 연산 기능을 갖춘 메모리 반도체를 칭한다. 간단한 연산은 메모리에서 자체 처리할 수 있도록 해 퍼포먼스 수요를 충족하는 식이다. SK하이닉스는 지난 2월 PIM 기반 그래픽 D램인 'GDDR6-AiM'을 선보인 바 있다.

한편 곽 사장은 지난 2년간 공급망 이슈로 반도체 업계가 상당한 어려움을 겪었다고 전했다. 국가간 반도체 경쟁이 심화하는 데다 기상 이변 등의 환경 중요성도 커지면서 점차 사업상 어려움이 크다는 설명이다. 결국 소재·부품·장비 업체와 반도체 제조사 간 협력을 높이면서 환경 사회 지배구조(ESG) 경영 강화가 답이라는 게 곽 사장 설명이다. 인재 양성도 필수다.

곽 사장은 "과거에도 협력이 있었지만 이제는 수준 높은 협력이 필요하다"며 "국가간 반도체 경쟁이 심화하면서 지속가능한 협력이 필요한 만큼 소부장과 칩메이커가 생태계 구축을 위해 다같이 협력하는 단계에 들어설 것"이라고 봤다. 또 "SK하이닉스의 경우 2027년에 용인 클러스터가 가동하면 한 차원 높은 상생 협력을 위한 계획을 갖고 있다"고 설명했다.

김형준 차세대지능형반도체사업단장이 서울 삼성동 코엑스에서 열린 SEDEX 2022에서 기조연설을 진행하고 있다. / 사진=김평화 기자

"반도체 패키지가 답"…국가 주도 R&D·인재 육성 지원 필수

김 단장은 인텔 창립자인 고든 무어가 1965년 발표한 무어의 법칙을 언급하며 패키지 기술의 중요성을 강조했다. 무어가 2년마다 집적 트랜지스터 수가 두 배로 늘어날 것으로 예측하면서 이같은 현상이 한계에 닿으면 비용이 늘 것으로 봤는데, 여기에 더해 하나의 기술로 만들던 것을 여러 개로 나누어 만드는 반도체 기술 변화가 있을 것으로 이미 예견했다는 내용이다.

김 단장은 단일 칩을 여러 개 나열하면 칩 크기가 커지지만 칩 조각(칩렛)으로 나눠 연결하면 칩이 작아지는 데다 수율(완성품 중 양품 비율)과 성능을 높일 수 있다고 설명했다. 또 "중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU)는 5나노로 만들고 모뎀은 14나노로 만들면서 코스트(비용)를 낮춰야 하는 것이 앞으로의 방향이다"고 강조했다.

이때 칩 간 연결이 중요하다 보니 반도체 관련 업계가 UCIe(Universla Chiplet Interconnect Express) 컨소시엄을 꾸리고 있다는 설명이다. UCIe는 반도체 패키징 기술 표준을 만들고자 인텔이 조성한 조직체다. 삼성전자와 TSMC, 퀄컴, AMD 등이 속해 있다. 인텔은 지난 주 자사 행사에서 UCIe 컨소시엄을 통해 반도체 개방형 생태계를 확대하겠다고 강조한 바 있다.

김 단장은 인텔과 TSMC, 삼성전자 등 내로라하는 반도체 주요 기업이 모두 패키지 기술 투자를 이어가는 상황에서 패키지를 포함한 후공정(OSAT) 산업을 키우려면 국가 차원의 지원이 필수라고 강조했다. 세계 OSAT 시장에서 국내 비중이 6%에 불과한 만큼 연구·개발(R&D) 추진과 산학협력 생태계 조성, 인재 육성 등의 과제 해결이 수반돼야 한다는 설명이다.

김 단장은 "세 가지 과제를 국가에서 지원하고 도와준다면 국가적으로 굉장히 중요한 후공정 패키징 분야의 기술 및 산업을 일으킬 수 있다"고 제안했다.

김평화 기자 peace@asiae.co.kr