두께 0.65㎜… 열 저항 21.2% 개선
발열 적어 ‘온디바이스 AI’에 최적
SK와 속도·두께 등 놓고 개발 경쟁
삼성전자가 업계 최소 두께 모바일용 D램인 12나노(nm·10억분의 1)급 저전력 더블데이터레이트(LPDDR)5X D램(사진) 12·16GB(기가바이트) 양산을 시작했다고 6일 밝혔다.
제품 두께는 0.65㎜로 현존하는 12GB 이상 LPDDR D램 중 가장 얇다.
삼성전자는 12나노급 LPDDR D램을 4단으로 쌓고 패키지 기술과 패키지 회로 기판, 에폭시몰딩컴파운드(EMC·반도체 회로 보호제) 기술 등 최적화를 통해 이전 세대 제품 대비 두께를 약 9% 줄였고, 열 저항은 약 21.2% 개선했다.
웨이퍼 뒷면을 연마해 두께를 얇게 만드는 ‘백랩(Back-lap)’ 패키지 공정 기술로 웨이퍼를 최대한 얇게 만들어 최소 두께 패키지를 구현했다.
일반적으로 인공지능(AI)이 기기 자체에서 구동되는 온디바이스 AI는 발열로 인해 기기 온도가 일정 구간을 넘기면 성능을 제한하는 온도 제어 기능이 작동한다.
D램 두께가 얇아지면 발열로 인한 온도 제어 기능 작동 시간을 최대한 늦출 수 있어 속도, 화면 밝기 저하 등의 기기 성능 감소를 최소화할 수 있다.
얇아진 두께만큼 여유 공간을 확보해 원활한 공기 흐름이 유도되고, 기기 내부 온도 제어에도 도움이 된다.
아파트의 제한된 층고에 가구를 넣는다고 가정할 때, 가구의 특성을 유지하면서 높이가 낮은 제품을 넣으면 그 여유 공간만큼 답답함이 덜해지고, 공기의 순환이 원활해지며, 추가 수납이 가능한 것과 같은 원리다.
삼성전자는 향후 6단 구조 24GB, 8단 구조 32GB 모듈도 가장 얇은 LPDDR D램 패키지로 개발해 온디바이스 AI 시대 고객의 요구에 최적화된 솔루션을 지속 공급한다는 계획이다.
LPDDR는 과거 스마트폰, 태블릿에서 AI PC, 서버와 고성능컴퓨팅(HPC), 전장까지 쓰임이 확대되고 전력 효율이 강조되면서 주목받는 제품이다.
삼성전자가 한발 앞서고 있지만, SK하이닉스와 더 빠르고, 얇은 제품 개발 경쟁을 벌이고 있다.
앞서 삼성전자는 지난 4월 업계 최고 동작 속도 10.7Gbps(초당 기가비트) 12나노급 LPDDR5X D램을 개발했다.
SK하이닉스는 지난해 말 9.6Gbps 속도의 모바일 D램 LPDDR5T를 선보였다.
지난 6월에는 LPDDR5X 패키지를 하나로 묶어 탑재 면적을 줄인 LPCAMM2를 공개하기도 했다.
업계에서는 차세대 모바일 D램인 LPDDR6 표준이 하반기 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 논의에서 확정되면 양사 경쟁이 더 치열해질 것으로 전망하고 있다.
이진경 기자 ljin@segye.com
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