IBM이 공개한 0.7nm 반도체 기술

IBM은 25일(현지시간) 세계 최초로 1nm(나노미터, 10억분의 1m)보다 작은 0.7nm(7옹스트롬) 노드 반도체 기술을 공개했다. 전통적인 반도체 미세화 공정이 물리적 한계에 닿은 상황에서, IBM은 3차원 트랜지스터 아키텍처인 나노스택을 제시했다.

이 칩은 손톱만 한 크기에 약 1000억 개의 트랜지스터를 담을 수 있다. IBM이 지난 2021년 공개한 자사 2나노 칩과 비교하면 집적도는 약 2배 수준이다. 기존 2나노 칩 대비 성능은 최대 50% 높아지고 에너지 효율은 70% 개선될 수 있다.

나노스택은 트랜지스터를 수직으로 쌓고 엇갈리게 배치하는 3D 순차 집적 방식의 나노시트 설계다. 적층 레이어마다 서로 다른 소재를 적용해 개별 트랜지스터의 성능과 전력 효율을 따로 최적화할 수 있다.

IBM은 초박형 유전체 결합 방식 등을 활용해 이 아키텍처의 물리적 제조와 실제 연산 지원을 검증했다고 밝혔다. 또 S램 면적을 40% 줄여 고대역폭 데이터를 요구하는 AI 워크로드 처리에 맞는 환경을 구현했다고 자평했다.

이번 연구는 미국 뉴욕주 올버니의 반도체 연구시설에서 진행됐다. IBM은 ASML의 하이 NA 극자외선(EUV) 장비를 도입할 예정이다. 램리서치, 도쿄일렉트론(TEL), 스크린 등과 함께 새로운 하이 NA EUV 공정도 개발하고 있다.

IBM은 세계 최초의 순수 양자 파운드리 독립법인 앤더론 설립 계획도 공개했다. 앤더론은 IBM의 양자 컴퓨팅과 반도체 전문성을 바탕으로 글로벌 양자 웨이퍼 제조를 맡는다. IBM은 향후 5년 내에 나노스택 기술을 적용한 1nm 이하 칩 양산에 들어가는 것을 목표로 한다.