평점 |
★ x 6 |
카테고리 |
경제경영 |
도서명 |
반도체 제국의 미래 |
저자 |
정인성 |
출판사 |
이레미디어 |
출간일 |
2019년 10월 15일 |
총 페이지 |
page 396 |
개솔남 잡담
개솔남은 연초부터 반도체 공부와 함께 반도체 업종에 투자를 하고 있는 중이다. 그렇다 보니 반도체와 관련된 것에 관심이 쏠려있어 쉽게 이해할 수 있는 자료가 뭐가 있을까~? 찾다가 우연치않게 이 책을 발견하게 되었다. 개솔남이 가장 먼저 보는건??? 도서 라이브 미디어와 관련 이미지. 마지막에 출판사 서평~!! 먼저 관련 이미지를 봤는데 그 곳엔 개솔남이 이런 책이였으면 좋겠다라고 생각했던 그런 소개글이 적혀있었다. 그건 바로,
반도체 공정별 기술 설명과 용도
관련 기업들의 생존 방법
주요 반도체 장비 기업 정보
이렇다보니 이 책도 소개글을 보자마자 결재!! (왠만해선 즉시 결재 안함)
책을 읽으면서 계속 느꼈던건 어려울수도 있었을 내용을 그림과 표로 최대한 쉽게 설명을 해주었다. 그리고 이래나저래나 기술서적 느낌이 물씬 나기때문에 내용이 딱딱하고 숙면에 도움을 줄 수 있을 이야기를 Intel과 AMD의 박터지는 생존 역사를 바탕으로(싸움구경은 언제나 재미있으니) 시스템반도체의 진화과정과 또 그 사이사이에 등장 및 발전하게 되는 기술인 메모리반도체, 낸드, FPGA, VGA 기술들에 대한 설명을 단순 설명이 아닌 삼성, TSMC, NVIDIA 등 유명한 기업들의 역사와 치열한 경쟁 구도를 엮어 설명해 무려 약 400 페이지에 가까운 책을 재미있게 읽을 수 있었다. 읽다가 보면 "컴퓨터 개론인가?" 할 정도로 먼~~ 옛날부터 현재에 이르기까지 설명을 재미있게 풀어놨다.
아래는 개인적으로 summary한 내용들이다.
개솔남의 Book Summary
반도체 생산 기술력은 원가 절감에 엄청난 영향을 주며, 회사의 존폐를 결정할 수 있다.
기술력 = 설계능력 + 최첨단 제조장비
미세공정의 핵심.
As result, 초기 스타트업 반도체 회사는 많았지만, 현재는 극소수만 생존해 있다.
반도체 산업은 투자가 늦거나 감소할 경우, 시장에서 도태될 확률이 높다.
(일본 기업이 대표적인 케이스임) 적기 투자가 핵심이다라는 것을 의미함
HDD의 한계 : 용량은 늘릴 수 있겠지만, 속도 향상과 크기의 소형화에서 한계 봉착
-> 이때 등장한 것이 플래시 메모리(낸드와 노어)
최종적으론 성공 실패
낸드의 성공 이유
1. 삼성의 적극적 투자 and 기술개발
2. 애플의 아이팟 나노 등장
* 소형화된 요구 용량 4GB 메모리 -> 이때 삼성의 낸드 플래시 메모리가 준비되어 있던 상황
* 아이팟 나노의 엄청난 흥행 -> 낸드 메모리 판매량 급증
* 규모 경제 완성 -> 이후, 모바일/PC 혁명이 왔을 때 엄청난 수익을 얻게 됨
인텔의 장기간 성공 이유
: 하위 호환성을 갖추며 뛰어난 성능을 제공
뛰어난 성능을 유지하기 위해 CPU의 미세 공정화 추친
※ 미세공정의 장점 : 저전력, 고성능 제공 가능
인텔의 흔들림
1. 하위 호환성을 버리고 새로운 아키텍처 CPU 출시
2. New 아키텍처임에도 불구하고 성능 저하 현상 발생
3. AMD에서 하위 호환성을 유지한 고성능 CPU 출시로 시장 점유율 증가
인텔의 재도약
1. 소프트웨어들을 위식한 하위호환성 유지와 성능 개선
2. 현 프로그램 상황에 맞는 시스템 설계를 통한 점유율 확대 (이로인해 AMD가 CPU 시장에서 한동안 사라졌음)
Intel : 싱글 코어당의 Performance 향상에 집중
AMD : 멀티 코어 활용을 통한 성능 향상에 집중
※ 두개의 회사가 생각한 아키텍처가 틀림
이 당시 대부분의 소프트웨어 프로그래밍은 싱글코어에서 최대 성능을 낼 수 있도록 개발이 되어 있었음.
그런데 AMD는 이런 부분을 간과하여 경쟁에서 뒤쳐지게 됨. (AMD도 젠2 CPU부터는 Intel이 추구하던 아키텍처로 방향을 틀음)
※ 뛰어난 CPU 설계도 중요하지만 이 CPU를 이용하여 동작하는 소프트웨어 역시 시장을 장악하는데 매우 중요한 부분을 차지한다.
※ Intel과 AMD의 엄청난 경쟁속에서 왜만한 기업은 진입도 못 할 기술력과 시장 점유율 확보로 진입 장벽이 매우 높음.
점유율의 무서움
점유율이 높은 시스템에 맞춰 개발사들이 소프트웨어 최적화를 하다보니 왠만큼 좋아진 성능으론 따라갈 수 가 없음.
why? 프로그램 최적화도 성능을 올려주는데 중요한 부분이기 때문이다. 진입을 원할 경우, 다른것과 비교도 못할 만큼 성능이 좋아야함. 어설프게 진입하다가 자칫 회사가 망할 수도 있음..
팹리스와 파운드리 회사들의 본격적인 시장 진출 주된 이유
시스템 미세공정화에 따른 기술/장비가 필요해짐.
시장 성숙으로 가격 경쟁이 심화됨.
∴ 설계 능력이 뛰어난 기업은 팹리스로
설비 능력이 뛰어난 기업은 파운드리로 전환
10nm 이하의 미세공정이 필요한 시점이 되면서 노광장비와 기타 장비들의 비싼 가격으로 신규 플레이어의 진입은 현실적으론 사라짐. EUV노광기 1대가 가격이 2,000억원임.
CPU의 한계가 드러나자 다른 연산 처리 장치인 VGA/FPGA의 급성장이 나타남
-> 코어당 클럭의 한계 -> 미세공정 기술의 발전 둔화로 고밀도 직접회로의 한계. 고 클럭을 제작할 경우 발열로 인해 오히려 성능감소.
해결방법 : 10nm미만의 미세공정작업을 통한 CPU 제작/생산
최근 AMD에서 7nm CPU 생산하여 시장 점령 시도.(저전력, 발열감소)
CPU의 한계를 다른걸로 모색
1. 단순계산 능력면에서는 CPU보다 훨씬 빠른 VGA 사용. (NVIDIA가 초기 시장을 점령하면서 현재까지도 점유율이 유지되고있음)
2. 싱글코어에 최적화였던 프로그램들을 재개발하여 멀티코어에 최적화 함
3. 반도체 설계과정에서 정상동작 유무를 확인할때 사용하는 FPGA 칩을 다양한 장비에서 성능향상에 도움을 줄 수 있도록 활용됨
※ FPGA : 다른 반도체와 달리 "읽기/쓰기/삭제"가 자유로워 그때그때마다 최적의 프로그래밍을 만들어 호환장비의 성능을 올려줌
반도체 개발의 시작은 시장 조사다
사용자 Needs를 분석해 차기 메모리 설계 시 고려하여 제품을 개발 및 생산해야한다. 이게 중요한 이유는 대표적인 사례는 Intel과 AMD이다. 현 시장의 프로그램이 싱글코어를 사용하는지 멀티코어를 사용하는지를 염두하고 만드냐, 염두하지 않고 만드냐에 따라서 결과가 극명하게 달라졌다. 아무리 좋은 기술이라도 기본은 고성능, 저전력!! +@ 다.
반도체 공정 과정
"노광 → 식각 → 이온주입 → 산화 → 세척 → 증착" 이 사이클을 계속 반복
식각 : 포토레지스트, 포토 마스크 사용
세척 : 불화수소 사용
증착 : 금속/수소화 실리콘 기체 사용
증착/산화 : 원익IPS
장비 세정, 식각, 웨이퍼 테스트 : 세메스
패키지 레벨 테스트 : 유니테스트
산업용 가스 : SK머터리얼즈
10nm 미만의 미세공정은 EUV가 현재 기술적으론 최고의 단계임.
아래는 흐름을 손으로 적어본 것임.
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