[기술] 반도체 파운드리 (반도체 생태계, 파운드리 역할, 유행하는 분야)

 

반도체 파운드리는 현대 기술 산업에서 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 이 글에서는 반도체 생태계와 파운드리의 역할, 그리고 구체적인 활용 방법에 대해 알아보겠습니다.

반도체 생태계

반도체 생태계는 다양한 기업들이 협력하여 반도체 생산과 관련된 여러 단계를 수행하는 구조를 말합니다. 이 생태계에는 다양한 역할을 하는 기업들이 포함되어 있습니다. 이제 각 기업의 역할을 자세히 살펴보겠습니다.

 

1. 종합 반도체 기업 (IDM, Integrated Device Manufacturer)

• IDM은 모든 반도체 생산 과정을 종합적으로 갖춘 기업입니다.
• 한 회사가 웨이퍼 생산 설비인 **팹 (fab)**을 갖추고 있으며, 반도체 설계, 웨이퍼 가공, 패키징, 테스트로 이어지는 반도체 제조 과정을 모두 수행합니다.
• 대규모 자본이 필요한 공장을 갖추고 있어 주로 대기업이 IDM 역할을 수행합니다.

2. IP (Intellectual Property) 기업

• IP 기업은 반도체 설계를 전문으로 하는 회사입니다.
• 셀 라이브러리라고 하는 특정 설계 블록을 팹리스나 IDM, 파운드리 등에 제공하고 IP 사용에 따른 라이선스료와 로열티를 받습니다.
• IP 기업은 설계 라이선스를 판매하며, 자사 브랜드로 제품을 생산하지 않습니다.

3. 팹리스 (Fabless)

• 팹리스는 반도체 설계를 전문으로 하는 기업입니다.
• 설계를 제외한 웨이퍼 생산, 패키징, 테스트 등은 외주로 진행되며, 외주를 통해 생산된 칩의 소유권이나 영업권은 팹리스에 있어 자사 브랜드로 판매됩니다.
• 대규모 자본이 드는 공장을 갖추지 않고 설계에 주력할 수 있는 비즈니스 모델입니다.

4. 디자인하우스 (Design House)

• 디자인하우스는 팹리스와 파운드리의 연결 다리 역할을 하는 기업입니다.
• 팹리스 기업이 설계한 제품을 각 파운드리 생산 공정에 적합하도록 최적화된 디자인 서비스를 제공합니다.
• 디자인하우스는 설계 라이선스를 판매하며, 백앤드 디자인을 최적화하여 생산용 설계도면으로 변환합니다.

5. 파운드리

• 파운드리는 반도체 생산 공정을 전담하는 기업입니다.
• 자체 제품이 아닌 수탁생산을 주로 하며, 고객으로부터 위탁받은 제품을 대신 생산합니다.
• 생산 전문 파운드리의 주 고객은 팹리스와 시스템 반도체 회사입니다.

6. OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly And Test)

• OSAT는 반도체 패키징 및 테스트 수탁기업으로 어셈블리 기업, 패키징 기업이라고도 합니다.
• 반도체 후공정 업계를 뜻하며, 패키징과 테스트로 볼 수 있습니다.
• 반도체 칩을 완성하기 위해 필요한 포장 작업을 전문으로 합니다.

반도체 파운드리 역할

반도체 파운드리는 반도체 제조 과정에서 핵심적인 역할을 담당합니다. 그들은 다양한 기술과 장비를 활용하여 반도체 칩을 생산하며, 이를 기업 및 기술 분야에 제공합니다. 파운드리는 기업들이 직접 반도체를 제조하지 않고도 고품질의 칩을 얻을 수 있도록 도와줍니다.

• 기술 진보와 혁신: 반도체 파운드리는 고성능 반도체를 제조하는데 필수적입니다. AI, IoT, 빅데이터 등 4차 산업혁명 기술은 반도체에 의존하고 있습니다.
• 전문성과 독립성: 파운드리 회사는 설계를 하는 파트와 완전히 분리되어 있어 독립성이 확보됩니다. 이로써 고객사는 기술 유출을 걱정하지 않고 제품 생산을 맡길 수 있습니다.
• 미래 수요 대응: 파운드리는 반도체 미세화 한계를 극복하고 안정적인 고객 지원을 제공합니다. 이를 통해 미래 수요에 대응하고 있습니다.

삼성 파운드리 포럼 2023에서는 AI 응용처에 탑재되는 최첨단 반도체 기술과 미래 비전이 공개되었습니다. 이는 초거대 AI 시대에 필수적인 솔루션입니다. 삼성 파운드리는 지속적인 기술 혁신과 국내외의 안정적 공급망 구축을 통해 미래에 대응하겠다고 밝혔습니다. 이를 위해 R&D 역량과 파트너사와의 협력을 강화할 예정입니다

반도체 파운드리의 유행 분야

요즘 반도체 파운드리 분야에서 다음과 같은 유행이 관심을 끌고 있습니다. 고성능 컴퓨팅 (HPC, High-Performance Computing)은 방대한 양의 데이터를 처리하고 오늘날의 가장 복잡한 컴퓨팅 문제를 실시간 또는 거의 실시간으로 해결하는 기술입니다. HPC 시스템은 일반적으로 가장 빠른 상용 데스크톱, 노트북 또는 서버 시스템보다 백만 배 이상 빠른 속도로 작동합니다.

HPC (High-Performance Computing) 기반 솔루션

 

1. 대규모 병렬 컴퓨팅 (Parallel Computing)

• 병렬 컴퓨팅은 여러 컴퓨터 서버 또는 프로세서에서 동시에 여러 작업을 실행하는 방식입니다.
• 대규모 병렬 컴퓨팅은 수백만 개의 프로세서 또는 프로세서 코어를 사용하여 병렬 처리를 수행합니다.
• 이를 통해 빅데이터 처리와 복잡한 문제 해결에 탁월한 성능을 제공합니다.

2. 컴퓨터 클러스터 (HPC 클러스터)

• HPC 클러스터는 병렬 컴퓨팅 워크로드를 관리하는 중앙 집중식 스케줄러와 함께 네트워크에 연결된 여러 대의 고속 컴퓨터 서버로 구성됩니다.
• 각 컴퓨터는 고성능 멀티 코어 CPU 또는 GPU를 사용하여 병렬 처리를 수행합니다.
  대규모 HPC 클러스터에는 수만 개 이상의 노드가 포함될 수 있습니다.

3. 고성능 구성요소

• 네트워킹, 메모리, 스토리지, 파일 시스템 등 HPC 클러스터의 모든 리소스는 빠르고 처리량이 높은 구성요소로 최적화되어 있습니다.
• 이를 통해 높은 성능과 효율성을 달성합니다.

4. HPC와 클라우드 컴퓨팅

• 클라우드 기반 HPC는 기업이 빠르고 확장 가능하며 경쟁력 있는 가격/성능으로 HPC를 활용할 수 있도록 합니다.
• 클라우드 기반 HPC는 다양한 분야에서 지속적인 혁신과 인사이트를 제공합니다.

** 이 글이 좋았다면 좋아요와 구독을 눌러주세요. **