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2007년부터 2008년까지: 45nm 기술은 칩 제조의 미래를 어떻게 바꿀 것인가?
칩 기술의 발전은 종종 전체 산업의 모습을 바꾸어 놓습니다. 특히 소위 '공정 기술 노드'가 몇 년에 걸쳐 빠르게 발전할 때 더욱 그렇습니다. 2007년부터 2008년 사이에 45nm 공정이 널리 도입되면서 이 기간은 반도체 산업에 있어 전환점이 되었습니다. 마츠시타와 인텔의 대량 생산부터 AMD의 후속 생산까지, 이 새로운 기술의 상용화는 디지털 라이프의 기반을 마련했습니다.
45나노미터 공정은 반도체 제조 기술의 주요 발전을 나타내며, 이러한 발전은 미래 발전에 큰 영향을 미칠 것입니다.
2007년 후반에 마츠시타와 인텔이 45나노미터 칩의 양산을 시작했고, 2008년에는 AMD가 뒤를 이었습니다. 이 과정에서 IBM, Mingbang, Samsung, Chartered Semiconductor를 비롯한 많은 회사가 공통된 45nm 공정 플랫폼을 완성했습니다.
더 나아가, 이 과정의 도입은 기술 혁신을 가져올 뿐만 아니라, 응용 프로그램 수준에서 많은 새로운 기회도 가져왔습니다. 2008년 말, 중국반도체제조국제그룹(SMIC)이 45나노미터 기술을 사용하는 최초의 중국 반도체 회사가 되면서 이 기술이 세계화되고 있음을 더욱 잘 보여주었습니다.
많은 중요한 특징의 크기가 리소그래피에 사용되는 빛의 파장보다 작아서 반도체 커뮤니티에서는 제조상의 과제를 해결하기 위해 새로운 기술을 모색하지 않을 수 없습니다.
반도체 산업은 복잡성 면에서 엄청난 변화를 겪었으며, 특히 리소그래피 기술의 적용 분야에서 더욱 그러했습니다. 이 단계에서는 193nm 파장의 빛이 아직 적용 가능하지만, 더 큰 렌즈 사용과 더블 패터닝 기술 도입 등 특징 크기를 줄이기 위한 많은 기술이 발전했습니다. 이러한 새로운 기술의 등장은 45nm 공정에만 적용되는 것이 아니라, 향후 더 작은 기술 노드의 개발을 더욱 촉진합니다.
한편, 45nm 공정에서 고유전율 유전체 소재의 도입은 웨이퍼 파운드리로부터 큰 관심을 끌었습니다. 초기에는 몇 가지 어려움에 직면했지만, IBM과 인텔은 2007년에 이 기술을 완벽히 습득해 시장에 출시했다고 발표했습니다. 이러한 획기적인 사건은 반도체의 설계 개념이 상당한 변화를 겪었으며, 미래 기술 개발에 새로운 가능성을 제공했다는 것을 의미합니다.
고-κ 재료의 도입은 누설 전류 밀도를 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 트랜지스터 전체 설계에 대한 혁신적인 대책이기도 합니다.
기술이 발전함에 따라, 더 많은 회사가 기술 시연을 시작하고 있습니다. TSMC는 2004년에 0.296제곱마이크론 크기의 45나노미터 SRAM 셀을 시연했고, 2008년에는 곧바로 40나노미터 공정 단계에 들어섰습니다. 이러한 개발은 기술의 발전을 보여주는 것뿐만 아니라, 45nm 공정이 Xbox에서 PlayStation 3에 이르기까지 많은 주류 브랜드를 지원할 수 있게 되어 이 기술의 폭넓은 응용 잠재력을 보여줍니다.
상업적 홍보는 2007년 마츠시타가 45nm 기술 기반 시스템온칩(SoC) 제품의 양산을 주도하면서 시작되었습니다. 이어서 2007년 11월 인텔이 Xeon 5400 시리즈 프로세서를 출시했습니다. 이러한 발전은 무어의 법칙이 지속적으로 실현되고 고성능 컴퓨팅의 꿈이 실현되었음을 의미합니다.
45나노미터 공정이 등장하면서 트랜지스터 밀도는 제곱 밀리미터당 333만 개의 트랜지스터라는 놀라운 수준에 도달했습니다.
45nm 공정이 점진적으로 확대되면서, AMD는 2008년 말 8코어 프로세서의 다양한 제품군을 출시하여 시장 영향력을 더욱 확대했습니다. 이 기간의 기술적 혁신이 미래의 고도 디지털 처리 능력의 초석이 될 것임에는 의심의 여지가 없습니다. 이는 칩 제조업계에서 기술 혁신과 상용화 사이에 긴밀한 관계가 있음을 보여주며, 이 관계는 특히 45나노미터 촉진에서 명백하게 드러납니다.
이러한 기술적 발전은 사업적 기회일 뿐만 아니라, 앞으로 보다 효율적이고 환경 친화적인 칩 설계를 위한 서곡이기도 합니다. 칩 기술이 급속도로 발전함에 따라, 끊임없이 변화하는 시장 수요를 충족하기 위해 미래에는 어떤 종류의 혁신이 등장할까요?
