삼성전자 "반도체 없이 초연결 시대 불가능"

김형섭 부사장 세미콘코리아 연설…"저전력·고성능 반도체 개발해 환경 보호"

삼성전자가 반도체 없으면 모든 것이 연결되는 초연결 시대를 맞을 수 없다고 밝혔다.

김형섭 삼성전자 반도체연구소장(부사장)은 9일 온라인으로 열린 반도체 전시회 ‘세미콘 코리아’에서 이같이 발표했다.

김 부사장은 “초연결 시대는 반도체 없이 불가능하다”며 “미래 반도체 수요가 더 늘 것”이라고 말했다. 또 “수많은 기기가 5세대(5G) 이동통신과 블루투스, 와이파이로 실시간 이어져있다”며 “연결되는 기기가 늘어날수록 정보(Data·데이터)도 폭발적으로 증가할 것”이라고 내다봤다. 

그러면서 “반도체 업계는 계속 성장할 것으로 기대한다”며 “시장조사기관 가트너에 따르면 스마트폰·데이터센터·스마트카·스마트팜에서 반도체 수요가 풍부하다”고 전했다.

김형섭 삼성전자 반도체연구소장(부사장)이 9일 온라인으로 열린 반도체 전시회 ‘세미콘 코리아’에서 발표하고 있다.(사진=국제반도체장비재료협회)

삼성전자는 반도체를 만드는 공정이 어려워지고 개발 과정도 복잡해지고 있다고 진단했다. 반도체 업계에 요구되는 기술 수준이 높아졌기 때문이다. 김 부사장은 “D램 셀(Cell)과 트랜지스터(Transistor) 크기를 줄여왔다”며 “좁은 면적에 많은 용량을 넣으려고 축전기(Capacitor·커패시터)를 초고층 구조로 만들기 시작했다”고 설명했다. 

커패시터는 전자 회로에서 전기를 잠시 담아두는 장치다. 트랜지스터는 규소나 저마늄으로 만든 반도체를 세 겹으로 붙인 전자 회로 구성 요소로, 증폭·변환 역할을 하는 반도체 소자다. 

김 부사장은 “낸드플래시는 V낸드 구조로 바꾸는 게 혁신”이라며 “고층 건물처럼 수직으로 회로를 쌓아 올려 전하를 효율적으로 저장한다”고 안내했다. 전하(Electric charge)는 전기 현상을 일으키는 성질이다.

반도체 업계는 반도체를 혁신하기 위해 제품 구조를 바꾸고 있다. 김 부사장은 “D램 셀의 트랜지스터 구조를 바꾸거나 커패시터를 아예 없애기도 한다”며 “전력 사용량을 줄이려고 파워 네트워크를 반도체 기판(Wafer·웨이퍼) 뒷면에 놓는 기술을 학계와 같이 연구하고 있다”고 안내했다. 또 “제품 구조가 복잡해지면서 ‘3차원(3D)으로 계측하라’는 요구도 많아졌다”며 “X레이 계측 설비를 쓰면 기존보다 정확하게 할 수 있다”고 덧붙였다.

삼성전자는 이산화탄소 배출량을 줄이는 일도 반드시 기업이 해야 할 일이라고 꼽았다. 김 부사장은 “삼성전자는 소나무 11억 그루가 흡수해야 하는 만큼의 이산화탄소를 2020년 줄였다”며 “재생 에너지를 쓰는 한편 배출 가스를 후처리하고 설비를 효율적으로 가동했다”고 강조했다. 저전력·고성능 제품으로 환경에 기여할 수도 있다. 

김 부사장은 “2020년 출하된 전세계 서버용 하드디스크드라이브(HDD)를 모두 최신 DDR5 D램과 최신 솔리드스테이트드라이브(SSD)로 교체하면 약 4TWh(테라와트시)의 전력을 아낄 수 있다”며 “구형 메모리 제품에서 나오는 열까지 3테라와트시를 더 절감하면 해마다 총 7테라와트시의 전력을 줄일 수 있다”고 분석했다. 7테라와트시는 미국 뉴욕의 모든 가구가 4개월 동안 쓸 수 있는 전력량이다. 

HDD는 자성체로 코팅된 원판형 기판에 정보를 저장하는 대용량 저장 장치다. SSD는 메모리 반도체를 저장 매체로 쓰는 차세대 대용량 저장 장치다. DDR(Double Data Rate)은 국제반도체표준협의기구(JEDEC)가 정한 D램의 표준 규격이다. DDR1·2·3·4·5로 세대가 바뀌었다.