인텔 파운드리, 車·항공 반도체용 22나노 공정 개선 강화

인텔 내 파운드리 사업부인 IFS(인텔 파운드리 서비스)가 비용 효율적인 반도체 생산에 적합한 '인텔 16'(Intel 16) 공정 기반 고객사 확보에 나섰다.

인텔 16 공정은 2011년부터 상용화된 22nm(나노미터)급 공정을 개선한 것이며 장기간 개선을 거쳐 생산 비용이나 수율 등에서 효율적이다. 미세 공정이 반드시 필요하지 않은 자동차 등 반도체나 통신 영역에 적합하다.

IFS는 지난 해 대만 미디어텍과 통신 관련 반도체 생산 협업 계약을 체결한 데 이어 최근에는 시놉시스, 케이던스 등 주요 EDA(전자설계자동화) 소프트웨어 업체와 협력해 인텔 16 공정을 이들 소프트웨어에 탑재했다.

■ 22nm 공정 개선한 '인텔 16'

인텔 16 공정은 2011년 2세대 코어 프로세서(샌디브리지), 2012년 3세대 코어 프로세서(아이비브리지) 생산에 쓰였던 22nm 공정을 개선한 것이다.

공정 이름의 숫자와 실제 선폭이 일치하지 않는 최근 반도체 업계 추세에 따라 '인텔 16'이라는 이름이 붙었다. 인텔 역시 "2011년 당시 22nm급 공정과 인텔 16 공정은 많은 차이가 있다"고 설명하고 있다.

인텔 관계자는 "인텔 16 공정은 22nm급 IFS 출범 이후 성능과 전력 소모, 집적도를 향상시키며 관련 업계가 요구하는 RF(무선주파수) 지원 기능 등을 추가했다. 또 더 적은 마스크와 단순한 백엔드 디자인으로 16nm급 성능을 제공한다"고 설명했다.

■ 지난 해 7월 미디어텍과 인텔 16 공정 협의

인텔은 지난 해 7월 대만 미디어텍이 설계한 스마트 엣지 디바이스용 칩을 인텔 16 공정에서 올해부터 생산할 것이라고 밝혔다. 올 3월 인텔이 PC용 5G 모뎀칩 사업을 완전히 정리했지만 IFS를 통한 생산은 변동 없이 그대로 진행될 예정이다.

단 이 당시만 해도 반도체 회로 설계와 시뮬레이션, 오류 검증 등에 쓰이는 EDA(전자설계자동화) 소프트웨어는 인텔 16 공정을 지원하지 않았다.

미디어텍이 중간 단계까지 구현한 반도체 설계도를 바탕으로 인텔이 인텔 16 공정에 맞도록 재설계해야 했다. 또 인텔 반도체 생산 시설 활용을 원하는 외부 업체도 테이프아웃(설계 완료)부터 실제 양산까지 걸리는 시간을 단축할 방법이 없었다.

■ 외부 EDA 업체들, 이달 일제히 '인텔 16' 인증 마쳐

시놉시스, 지멘스EDA, 케이던스, 앤시스 등 주요 EDA 솔루션 업체는 이달 중순 일제히 "자사 EDA 소프트웨어가 IFS의 인텔 16 공정 인증을 마치고 호환성을 확보했다"고 밝혔다.

인텔 관계자 역시 "IFS 고객사가 인텔 16 공정을 쉽게 활용할 수 있도록 제3자 EDA·IP 생태계를 구축했다"고 밝혔다.

이를 통해 미디어텍 뿐만 아니라 다른 회사 역시 업계 보편화된 소프트웨어를 이용해 반도체를 설계한 다음 이를 인텔 16 공정에 맞게 최적화하는 것이 가능해졌다. IFS도 EDA로 설계한 결과물을 이용해 생산 시작 시기를 단축할 수 있다.

케이던스는 이미 PCI 익스프레스 5.0. 2.5Gbps 이더넷, USB 3.2, LPDDR5 메모리 등을 지원할 수 있는 반도체 IP(지적재산권) 블록을 인텔 16 공정에 맞게 구현한 상태다.

■ "3차원 핀펫 구조로 웨이퍼 수 절감·설계 단순화 가능"

인텔 16 공정은 첫 양산 이후 12년 이상 지나 수율(yield)에 영향을 미치는 요인이 거의 완벽히 제거되었다. 원가 절감과 대량 생산을 모두 만족해야 하는 자동차나 통신 분야 반도체 생산에는 여전히 경쟁력을 지니고 있다.

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