미국, 절단 유지를 위해 '칩렛' 활성화에 주력

더 높은 성능을 위해 칩을 설계하는 방법인 칩렛(Chiplets)은 미국 산업 정책의 핵심 요소가 되었습니다. 그러나 국내에서 이러한 활동을 더 많이 추진하는 것은 어려운 일입니다.

실리콘밸리 기업인 프로멕스 인더스트리(Promex Industries)에서는 칩과 포장재가 하나로 합쳐진다.Credit...Jim Wilson/The New York Times

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돈 클라크

Don Clark은 실리콘 밸리에서 30년 넘게 칩 산업에 대해 보도해 왔습니다.

50년 이상 동안 컴퓨터 칩 설계자들은 성능을 높이기 위해 주로 한 가지 전략을 사용했습니다. 즉, 각 실리콘 조각에 더 많은 전력을 공급하기 위해 전자 부품을 축소했습니다.

그러다가 10여년 전, 칩 제조업체인 Advanced Micro Devices의 엔지니어들이 획기적인 아이디어를 가지고 고민하기 시작했습니다. 수많은 작은 트랜지스터로 구성된 하나의 대형 마이크로프로세서를 설계하는 대신, 그들은 하나의 전자 두뇌처럼 작동하도록 서로 단단히 패키지된 더 작은 칩으로 마이크로프로세서를 만드는 것을 구상했습니다.

칩렛이라고도 불리는 이 개념은 AMD, Apple, Amazon, Tesla, IBM 및 Intel이 이러한 제품을 출시하면서 큰 인기를 얻었습니다. 칩렛은 더 작은 칩을 만드는 데 더 저렴하고 칩 묶음은 단일 실리콘 조각의 성능을 능가할 수 있기 때문에 빠르게 인기를 얻었습니다.

첨단 패키징 기술을 기반으로 한 이 전략은 이후 반도체 발전을 가능하게 하는 필수적인 도구가 되었습니다. 이는 인공 지능, 자율 주행 자동차, 군사 하드웨어와 같은 분야에서 혁신을 주도하는 업계에서 수년 만에 가장 큰 변화 중 하나를 나타냅니다.

칩렛 개념을 개척하는 데 도움을 준 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스 캠퍼스의 전기 및 컴퓨터 공학 교수인 Subramanian Iyer는 "패키징은 작업이 진행되는 곳입니다."라고 말했습니다. "실제로 다른 방법이 없기 때문에 이런 일이 일어나고 있습니다."

문제는 칩 자체를 만드는 것과 마찬가지로 이러한 패키징도 아시아 기업이 압도적으로 장악하고 있다는 점이다. 무역협회인 IPC에 따르면 미국은 전 세계 반도체 생산의 약 12%를 차지하고 있지만 미국 기업이 칩 패키징을 제공하는 비중은 3%에 불과하다.

이 문제는 이제 미국 산업 정책 결정의 한가운데에 칩렛을 안착시켰습니다. 지난 여름 통과된 520억 달러 규모의 보조금 패키지인 CHIPS 법은 바이든 대통령이 '팹'이라고 불리는 보다 정교한 공장을 건설하기 위한 자금을 제공함으로써 국내 칩 제조를 활성화하려는 움직임으로 여겨졌습니다. 그러나 그 중 일부는 필수 프로세스를 더 많이 포착하기 위해 미국의 첨단 포장 공장을 활성화하는 것을 목표로 했습니다.

지나 라이몬도(Gina Raimondo) 상무장관은 지난 2월 조지타운 대학에서 한 연설에서 "칩이 작아질수록 포장인 칩을 배열하는 방식이 점점 더 중요해지고 있으며 이를 미국에서 수행해야 한다"고 말했습니다.

상무부는 현재 칩 포장 공장을 포함하여 CHIPS 법의 제조 보조금 신청을 받고 있습니다. 또한 특히 고급 포장에 관한 연구 프로그램에 자금을 할당하고 있습니다.

일부 칩 패키징 회사는 자금 조달을 위해 빠르게 움직이고 있습니다. 하나는 캔자스주 위치타에 있는 인테그라 테크놀로지스(Integra Technologies)로, 18억 달러 규모의 확장 계획을 발표했지만 이는 연방 보조금 수령 여부에 달려 있다고 말했습니다. 아시아에서 대부분의 사업장을 운영하고 있는 애리조나주 포장 서비스업체인 앰코 테크놀로지(Amkor Technology)도 미국 생산 시설에 대해 고객 및 정부 관계자와 논의 중이라고 밝혔습니다.

칩을 함께 패키징하는 것은 새로운 개념이 아니며 칩렛은 칩 사이의 더 빠른 전기 연결과 함께 칩을 나란히 또는 서로 겹쳐 쌓는 데 도움이 되는 기술 발전을 사용하여 해당 아이디어의 최신 반복일 뿐입니다. .

캘리포니아주 산타클라라에 있는 칩 패키징 서비스업체인 Promex Industries의 CEO인 Richard Otte는 "칩렛의 독특한 점은 전기적으로 연결되는 방식입니다."라고 말했습니다.