韓 AI칩 팹리스, 최첨단 패키징 '칩렛' 도입 본격화

넥스트칩·리벨리온·퓨리오사AI 등 칩렛 통해 AI칩 성능 극대화 구상

기존 글로벌 빅테크의 전유물처럼 여겨지던 첨단 패키징 기술인 '칩렛' 분야에 국내 팹리스들도 본격적으로 발을 디딘다. AI 반도체 스타트업 리벨리온을 시작으로, 넥스트칩과 퓨리오사AI 등이 차세대 칩 성능 강화를 위해 칩렛 도입을 추진 중인 것으로 알려졌다.

30일 업계에 따르면 국내 팹리스 기업들은 차세대 반도체 제작에 칩렛 기술을 적용하는 방안을 적극 검토하고 있다.

칩렛 개념도-Arm

칩렛은 각기 다른 기능을 가진 반도체를 제조하고 하나의 칩으로 이어붙이는 최첨단 패키징 기술이다. 한 번에 칩 전체를 만드는 기존 모놀리식 방식 대비 수율 향상에 유리하며, 복잡한 구성의 칩을 보다 효율적으로 제조할 수 있게 만든다.

기존 칩렛의 수요처는 엔비디아·AMD·인텔 등 해외 거대 팹리스가 주류를 차지해 왔다. 칩렛의 기술적 난이도가 매우 높고, 최선단 공정 기반의 칩에만 적용되고 있기 때문이다.

다만 국내 팹리스 기업들도 최근 들어 칩렛 적용 계획을 구체화하고 있다. 차량용 ADAS(첨단운전자보조시스템) AP(애플리케이션 프로세서)인 '아파치' 시리즈를 개발하는 넥스트칩은 차세대 제품에 칩렛을 적용하는 방안을 적극 검토 중이다.

김경수 넥스트칩 대표는 최근 기자와 만나 "다음 세대인 '아파치7'는 아파치6 대비 10배 정도 강화된 컴퓨팅 성능을 구현하는 것으로 방향을 잡았다"며 "이를 위해서는 칩 사이즈가 커지는데, NPU(신경망처리장치)·GPU(그래픽처리장치) 등을 각각 따로 만들어 집적하는 칩렛 기술이 필요하다"고 설명했다.

국내 데이터센터용 AI 반도체 스타트업 리벨리온은 이르면 올해 칩렛 기술을 적용한 차세대 칩을 선보일 계획이다.

리벨리온은 올 연말 차세대 NPU인 '리벨'을 출시하고, 이를 기반으로 리벨 칩 4개를 칩렛 구조로 묶은 '리벨-쿼드'를 상용화하기로 했다. 리벨은 삼성 파운드리 4나노미터(nm) 공정을 기반으로 12단 HBM3E(5세대 고대역폭메모리)를 탑재한다. 리벨-쿼드의 경우 총 4개의 HBM3E가 연결돼 메모리 용량이 144GB, 대역폭이 4.8TB/s까지 확장된다.

또 다른 스타트업 퓨리오사AI도 올해 출시하는 2세대 NPU '레니게이드'의 다음 제품에 칩렛을 적용하겠다고 밝힌 바 있다. 3나노 공정, HBM4 등 최선단 기술을 채용한 것이 또 다른 특징이다.

국내 시스템반도체 업계 관계자는 "기존에는 높은 비용과 한정된 적용처로 국내 팹리스가 칩렛을 고려하지 않았으나, 최근에는 데이터센터와 자율주행을 중심으로 일부 기업들이 도입을 준비하는 분위기"라며 "칩렛을 위한 각종 표준 및 IP(설계자산)도 어느 정도 준비가 된 상황"이라고 설명했다.