인텔, 무어의 법칙 이어갈 22nm 아이비 브리지 발표

인텔은 최초로 3차원 구조를 이용한 트랜지스터를 대량 생산한다고 밝혔다. 인텔은 2002년 최초 공개한 트라이게이트(Tri-Gate) 3D 트랜지스터 설계를 바탕으로 인텔 칩 코드명 "아이비 브리지"에 들어갈 22nm 공정 양산에 돌입한다.

인텔은 이번 3D 구조의 이점을 통해 무어의 법칙을 이어갈 수 있다고 밝혔다. 무어의 법칙은 실리콘 기술 발전의 속도를 예측하는 것으로 약 2년마다 트랜지스터의 집적도는 두 배가 되고, 기능 및 성능은 증가하며, 비용은 감소한다는 법칙이다.

인텔의 3D 트라이게이트 트랜지스터는 누설전류를 최소화함으로서 저전압에서 작동이 가능하고, 기존 첨단 트랜지스터와 비교해 개선된 성능과 에너지 효율성을 가지는 것으로 알려졌다.

22nm 3D 트라이게이트 트랜지스터는 인텔의 32nm 평면형 트랜지스터에 비해 저전압에서 37% 향상된 성능을 제공한다. 이로써 '스위치' 전환에 더 적은 에너지를 사용하는 소형 휴대 장치에서 이상적이다. 또한 새로운 트랜지스터는 32nm 공정 칩의 2D 평면형 트랜지스터와 동일한 성능을 보일 때 절반 미만의 전력을 소비한다.

폴 오텔리니(Paul Otellini) 인텔 사장 겸 CEO는 "인텔의 과학자와 엔지니어가 트랜지스터를 재발명했고, 이번에는 3차원을 이용했다"라며, "이 발명 기술로 인해 만들어질 놀라운 장치는 새로운 세계를 이끌고, 또한 무어의 법칙을 새로운 영역으로 발전시킬 것이다"라고 전했다.

이로써 기존의 평평한 2차원 평면형 게이트는 실리콘 기판으로부터 수직 상승한 얇은 3차원 실리콘 핀으로 대체된다. 2D 평면형 트랜지스터의 경우 핀의 상단에서만 게이트 1개가 있지만 3D는 핀의 3면, 즉 양쪽 옆과 상단에 있는 게이트로 전류를 제어한다. 트랜지스터 스위치를 켜짐 상태로 두면 가능한 많은 양의 전류가 흐르고(성능 최대화), 꺼짐 상태일 때는 전류가 0에 가까워지며(전력 최소화), 트랜지스터가 두 상태 사이에서 매우 빠르게 전화될 수 있게(성능 최대화) 하는 등 추가 제어가 가능하다.

핀은 성질상 수직으로 존재하므로 트랜지스터가 서로 더 가까이 집적될 수 있으며, 이는 무어의 법칙의 기술적 및 경제적 이득을 위한 결정적 요소가 된다. 이에 차세대 설계자들은 핀의 높이를 계속 성장시켜 더욱 향상된 성능과 에너지 효율성 획득할 수 있다.

인텔은 노트북, 서버 그리고 데스크탑 컴퓨터에서 작동하는 세계 최초의 22nm 공정 마이크로프로세서를 시연했다. 아이비 브리지 기반 인텔 코어 패밀리 프로세서는 3D 트라이게이트 트랜지스터를 사용하는 최초의 대량 양산 칩이 될 것이다. 아이비 브리지는 올해 말까지 대량 생산 준비를 마칠 예정이다.

미디어잇 홍진욱 기자 honga@it.co.kr
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