팻 겔싱어의 복귀로 인텔의 7nm 이하 미세공정 도입에 대한 기대가 커지고 있다. (원본 사진= 인텔, ASML)
팻 겔싱어의 복귀로 인텔의 7nm 이하 미세공정 도입에 대한 기대가 커지고 있다. (원본 사진= 인텔, ASML)

팻 겔싱어(Pat Gelsinger)가 최근 인텔로 복귀하며, 인텔 제조 공정 부활에 대한 기대감이 커지고 있다. 개발자 출신 CEO가 취임하면 인텔이 다시 예전처럼 기술 리더십을 가져올 것이라는 이유다.

다만 일부 전문가들은 인텔 파운드리 공정이 TSMC와 삼성전자에 최소 4~5년 이상 뒤처질 것으로 분석했다. 이미 지난 몇 년간의 미세 공정 전환 실패로 인한 격차를 단기간에 좁힐 수는 없다는 분석.

해외 IT매체 하드웨어타임스(HardwareTimes)는 24일(현지시간) "많은 사람들은 인텔의 새로운 CEO가 1~2년 안에 인텔의 모든 문제를 마법처럼 해결해 줄 것으로 기대하고 있다. 하지만 그런 일은 일어나지 않을 것"이라고 보도했다.

하드웨어타임스는 모든 것이 계획대로 된다고 해도 인텔이 다시 정상에 오르기까지는 적어도 4년 정도는 걸릴 것이라고 전했다. 

인텔의 제조 공정은 지난 몇 년간 큰 문제를 겪었다. 대만 파운드리 회사인 TSMC와 한국 삼성전자 파운드리가 7나노(nm)와 5nm 공정으로 업그레이드하는 동안 인텔은 14nm에서 수년간 멈춰있다가 최근에야 10nm 공정을 생산하고 있다.

14nm에서 10nm로, 10nm에서 7nm로 집적도가 높아지면 반도체 전력 효율과 성능이 더욱 좋아진다. 미세공정으로 같은 크기에서 집적도가 높은 제품은 더 낮은 전력으로 더 높은 성능을 보인다는 것.

1nm은 얼마나 작을까? 인텔 반도체 내부와 모래 한 알의 nm 단위 비교 (사진= 양대규 기자, 소스= 인텔)
1nm은 얼마나 작을까? 인텔 반도체 내부와 모래 한 알의 nm 단위 비교 (사진= 양대규 기자, 소스= 인텔)

전세계에서 7nm 이하의 공정 생산이 가능한 기업은 TSMC와 삼성전자 두 곳이다. 두 곳은 네덜란드 장비업체 ASML의 EUV(극자외선) 노광장비를 이용해 5nm 양산을 시작했으며, 최근에는 3nm 공정 돌입을 준비하고 있다.

인텔도 7nm이하 공정을 위해 EUV를 기반으로 한 초기 연구를 진행했었으나 14nm에서 기술이 정체되면서 연구를 잠시 중단했다.

업계 일부에서는 애플이 맥북에 인텔 CPU가 아닌 차제 프로세서를 개발한 이유도 인텔의 제조공정이 정체됐기 때문으로 보고 있다.

TSMC와 인텔의 미세공정 로드맵 비교(자료=IC날리지)
TSMC와 인텔의 미세공정 로드맵 비교(자료=IC날리지)

반도체 전문기업 IC날리지(IC Knowledge)가 제공한 자료에 따르면 2022년 TSMC는 3nm공정 양산에 돌입하고, 인텔은 그제야 7nm 양산을 할 것으로 전망된다.

2023년 TSMC는 2nm 노드의 리스크(RISK) 생산을 본격화할 예정이며, 인텔은 2023년에서 2024년까지 7nm에서 5nm로 넘어갈 것으로 보인다.

인텔과 TSMC의 격차가 4~5년 동안은 지속될 것이며 미세공정 기술개발 난이도가 올라가거나 새로운 기술이 개발하면서 양사의 격차가 줄어들 전망이다.

삼성전자는 7nm부터 TSMC보다 6개월 정도 느린 양산을 시작했지만, 최근 양사의 개발 속도는 점점 줄어들고 있다.

AI타임스 양대규 기자 yangdae@aitimes.com

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