삼성전자는 올해 9월에 뮌헨에서 열리는 세계 최대 규모의 자동차 벤더, 공급업체 및 기술 브랜드가 한자리에 모이는 IAA 모빌리티 2023에 참가할 예정입니다. 이 컨퍼런스는 자동차 산업의 최신 발전상을 선보이며 업계 리더들이 혁신을 발표하고 트렌드를 논의하며 모빌리티의 미래를 주도하는 플랫폼으로 자리 잡았습니다.

올해 행사를 앞두고, 예상되는 가장 큰 트렌드 몇 가지를 살펴보고 최신 시스템 LSI 솔루션이 자동차 산업의 미래를 어떻게 형성해 나갈지 살펴보고자 합니다. 물론 완전 자율 주행 차량과 미래 지향적인 기술에 대한 이야기도 있겠지만, 이번 전시회에서 가장 흥미로운 주제는 향후 12개월 동안 우리에게 영향을 미칠 트렌드입니다. 이를 염두에 두고 올해 전시회를 장식하고 현재, 그리고 머지않은 미래의 우리 삶에 점점 더 많은 영향을 미칠 세 가지 트렌드에 대해 알아보겠습니다.

1. “디스플레이화 (Screenification)” 와 이동 중 경험

차량의 디지털화는 우리가 자동차와 상호작용하는 방식을 혁신적으로 변화시켜 운전을 ‘하는 것’에서 ‘경험하는 것’으로 바꾸고 있습니다.

가장 확실한 예는 엔터테인먼트, 통신 및 기타 고급 기능을 통합하여 승객에게 원활하고 몰입감 있는 경험을 제공하는 차량용 인포테인먼트(IVI) 시스템의 도입이 증가하고 있다는 점입니다. 이러한 인포테인먼트 솔루션의 도입으로 운전자와 승객과의 상호 작용이 증가하고 궁극적으로 더 많은 고성능 디스플레이를 활용하게 될 것입니다.

올해 CES에서 우리는 이미 대시보드, 머리 받침대, 심지어 운전대에 디스플레이를 결합한 모습과 더불어 곡면 울트라 와이드 디스플레이가 적용된 자동차를 보았습니다. 증가하고 있는 첨단 IVI 시스템에 대한 수요를 충족하기 위해 부품 기술은 진화하고 있으며, 엑시노스 오토 V와 같은 프로세서는 최대 6개 디스플레이 컨트롤러와 여러 운영 체제를 지원하고 있습니다.

2. 안전한 주행을 위한 센서 기술

최근 몇 년 동안 차량 전체에 장착되는 센서의 수가 급격히 증가했습니다.

아이소셀 오토 4AC는 차량용 애플리케이션에 최적화된 최초의 아이소셀 이미지 센서입니다. 이 최신 이미지 센서는 HD 해상도와 첨단 HDR(High Dynamic Range) 및 플리커 완화 기능을 탑재하여 주차 보조와 같은 기본적인 기능뿐만 아니라 급변하는 조명 조건에서 시야 방해 요소를 줄여 안전한 주행 경험을 제공합니다.

하지만 많은 운전자들이 차량 외부의 센서 기능은 잘 알고 있지만, 차량 내부에도 센서가 곳곳에 장착되어 있다는 사실은 잘 알지 못합니다. 올해 전시회에서는 차량뿐만 아니라 운전자 자신을 모니터링하는 데 사용되는 내부 안전 센서에 대한 관심이 훨씬 더 높을 것으로 예상됩니다.

눈 깜빡임 속도와 같은 신체 활동을 추적하여 AI 알고리즘과 결합된 내부 센서가 운전자가 피곤해지면 이를 감지하고, 운전자가 운전 중 졸음운전을 할 경우 주의 또는 안전 경고 메시지를 전달합니다. 이러한 유형의 센서 기반 시스템이 점차 미래 차량의 필수 안전 기능으로 자리 잡을 것으로 예상됩니다.

3. 지속 가능성, 전기차 그 이상의 가치

세계 최대 규모의 자동차 전시회인 IAA 모빌리티에서 슈퍼 배터리와 스마트 충전소 등 전기차와 관련 기술을 빼놓고는 이야기할 수 없을 것입니다.

하지만 전기차뿐만 아니라 자동차 산업 전반의 지속 가능성에 대한 폭넓은 논의가 이루어질 것으로 보입니다.

시스템 관점에서 볼 때, 이제 자동차는 전반적으로 지속 가능성 기준을 충족해야 합니다. 소비자의 요구, 글로벌 규제, 탄소 중립 목표 등이 복합적으로 작용하여 모든 전자 기기는 전력소비를 줄이고 효율을 높이는 데 중점을 두고 가장 작은 부품까지 지속 가능한 방식으로 생산되어야 합니다. 올해 전시회에서 자동차 업계에서 가장 지속 가능한 공급망을 구축하고자 하는 삼성의 목표와 이 분야에서 삼성이 이룬 성과를 공유할 수 있어 기대됩니다.

올해 IAA 모빌리티 2023에서 선보여질 모든 미래 지향적인 트렌드의 이면에는 세심하게 설계된 요소들이 숨겨져 있습니다. 시스템 차원에서 이루어지는 보이지 않는 혁신들이 승객의 안전을 강화하고 지구 환경을 보호하는 데 의미 있는 진전을 이루어 낼 것입니다.

IAA 모빌리티 2023에 참가하는 삼성 반도체에 대한 자세한 내용 및 최신 자동차 혁신 동향과 애플리케이션에 대한 설명은 아래 사이트에서 확인할 수 있습니다.

https://semiconductor.samsung.com/emea/insights/application/automotive/

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어떤 환경에서도 가능한 최상의 픽셀 성능을 구현하여 디테일하고 선명한 사진을 촬영할 수 있도록, 삼성전자는 다양한 최신 기술을 접목하고 픽셀 구조를 개선하여 빛 흡수율을 높이고 있습니다. 새롭게 설계된 픽셀 구조인 D-VTG(Dual Vertical Transfer Gate)는 매우 밝은 환경에서도 각 픽셀의 색상과 디테일을 보다 선명하게 표현할 수 있는 아이소셀 HP2의 핵심 요소입니다.

아이소셀 이미지센서의 성능을 끌어올리는 주요 기술, D-VTG 기술에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

픽셀 구조와 트랜스퍼 게이트 이해하기

픽셀에 들어온 빛은 수광부의 마이크로렌즈와 컬러 필터를 통과한 뒤, 포토다이오드에서 음전하를 띤 전자로 변환됩니다. 이후 전자는 트랜스퍼 게이트를 통해 플로팅 디퓨전(floating diffusion)에 저장됩니다. 아날로그-디지털 컨버터(ADC)가 저장된 전하량에 비례하는 전압을 생성한 뒤 이를 디지털 신호로 변환합니다.

트랜스퍼 게이트는 전자가 포토다이오드에서 플로팅 디퓨전으로 이동하는 것을 스위치처럼 제어할 수 있습니다. 트랜스퍼 게이트가 통과시킬 수 있는 최대 전자의 수는 이미지센서의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 트랜스퍼 게이트가 더 많은 전자를 통과시킬 수 있게 되면 픽셀 내부 포토다이오드의 크기를 키울 수 있게 됩니다. 결과적으로 트랜스퍼 게이트의 최대 전송 용량은 다이나믹 레인지와 같은 여러 이미지 품질 성능 지표에 영향을 미칩니다.

이미지센서가 점점 더 작아지고 픽셀 밀도가 높아짐에 따라 포토다이오드와 접촉하는 트랜스퍼 게이트의 크기도 작아져야 합니다. 하지만 트랜스퍼 게이트가 작아질수록 전달할 수 있는 전자의 수가 줄어들고, 노이즈가 더 많이 발생하게 됩니다. 특히 삼성전자 반도체의 아이소셀 기술은 픽셀 사이에 물리적 장벽 ‘FDTI(Front Deep Trench Isolation)’을 형성하여 픽셀 간 간섭을 줄였는데, 픽셀 사이에 벽이 생기면서 자연스레 포토다이오드의 공간이 줄어들어 포착할 수 있는 빛의 양이 줄어들게 되었습니다.

이를 극복하기 위해 트랜스퍼 게이트의 구조를 수직으로 변경하는 VTG(Vertical Transfer Gate) 기술이 사용되었습니다. 트랜스퍼 게이트는 포토다이오드 아래에 위치하는데, 트랜스퍼 게이트의 구조를 수평에서 수직으로 변경하면 포토다이오드를 픽셀 내부에 더 깊게 형성할 수 있어 작은 면적에서도 충분한 전자를 캡처할 수 있습니다. 트랜스퍼 게이트를 통해 더 많은 전자가 플로팅 디퓨전으로 전달되어 더 많은 빛 정보를 담을 수 있습니다.

듀얼 VTG 개발

초고해상도 모바일 이미지센서에 대한 수요가 증가하면서 삼성전자 반도체는 1억 8백만 화소를 넘어 2억 화소로 해상도를 높였습니다. 광학 모듈의 구조와 스마트폰 이미지센서 포맷의 한계로 인해 화소가 높아지면 픽셀 크기는 작아져야 하고, 픽셀 피치가 작아질수록 포토다이오드 면적도 작아집니다. 이를 해결하기 위해 삼성전자는 FDTI 구조 기반의 아이소셀 픽셀 기술을 0.64㎛ 픽셀까지 지속적으로 개선해 왔으며, DTI 크기를 축소하고 플라즈마 도핑(PLAD, Plasma-assisted doping)을 최적화하여 약 6,000e- 수준의 전하저장용량(FWC, Full Well Capacity)을 유지했습니다.

삼성전자는 픽셀 사이즈를 줄이면서도 초고화소 이미지센서의 성능을 향상시킬 수 있도록 하나의 픽셀에 두 개의 VTG를 집적하는 D-VTG(Dual Vertical Transfer Gate) 기술을 개발하여 아이소셀 HP2 이미지센서에 적용했습니다. 삼성전자는 듀얼 VTG를 구현함으로써 개별 트랜스퍼 게이트 전압의 제어 능력을 높여 단일 VTG 대비 전송 성능을 향상시켰을 뿐만 아니라 VTG 간 간격, 깊이, 테이퍼 경사 등을 최적화해 전자 전송을 극대화했습니다.

그림 1에서 볼 수 있듯이 VTG를 따라 이동하는 전자의 수, 즉 전위값을 보면 영역 1과 2 모두에서 D-VTG가 S-VTG(단일 VTG)보다 전위값이 더 높다는 것을 알 수 있습니다.

아래 그림과 같이 두 VTG 사이의 거리를 130nm에서 20nm로 줄이고 VTG의 크기도 줄인 시뮬레이션을 수행한 결과 영역 1에서는 VTG 크기가 커질수록 전위값이 증가했고, 영역 2에서는 VTG 사이의 간격이 줄어들수록 전위값이 증가했습니다.

성능 향상

그림 3은 동일한 전하저장용량(FWC)에서 측정한 S-VTG 및 D-VTG의 이미지 지연 결과입니다. 이미지 지연은 이전 프레임에서 트랜스퍼 게이트를 통과하지 못한 전자가 남아있다가 다음 프레임에서 회로를 통과함으로써 색 재현에 영향을 주는 것을 말합니다. 1.5V에서 D-VTG는 이미지 지연이 없었지만 S-VTG는 약 13 LSB의 이미지 지연이 있었습니다.

즉, 그림 4와 같이 동일한 전압에서 D-VTG가 S-VTG보다 전송 효율이 높습니다. 따라서 픽셀의 포토다이오드를 더 깊게 형성하여 더 많은 빛을 수용할 수 있습니다.

그 결과 D-VTG는 랜덤 노이즈(RN, Random Noise) 및 RTS(Random Telegraph Signal)와 같은 노이즈 및 화이트 스팟(결함으로 인해 누설 전류가 발생하는 픽셀) 특성은 비슷하게 유지하면서 S-VTG에 비해 최대 약 66% 더 높은 전하저장용량(FWC)을 제공합니다.

아이소셀 HP2의 경우 각 픽셀은 전작 2억 화소 이미지센서보다 33% 더 많은 전자를 흡수합니다. 이를 통해 각 픽셀이 더 많은 전자를 활용할 수 있게 되어 밝은 환경에서 색 재현력이 크게 향상되었습니다. 아이소셀 HP2는 작은 픽셀 크기로도 충분한 전하저장용량을 구현하는 D-VTG 기술이 적용된 삼성전자 반도체의 첫 번째 이미지센서입니다. 삼성전자 반도체는 이 혁신적인 기술을 다양한 이미지센서 라인업에 적용해 소비자들이 보다 나은 화질로 사진을 촬영할 수 있도록 지원할 예정입니다.

출처: J. Yun et al., “A 0.6 ㎛ Small Pixel for High Resolution CMOS Image Sensor with Full Well Capacity of 10,000e- by Dual Vertical Transfer Gate Technology,” 2022 IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits (VLSI Technology and Circuits), Honolulu, HI, USA, 2022, pp. 351-352, doi: 10.1109/VLSITechnologyandCir46769.2022.9830254. (Link)

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달수, 먼 바다를 구하는 영웅이 되다?!

평화로운 어느 날, 심각한 표정을 한 공듀가 달수를 찾아왔습니다. 공듀는 바다에 사는 친구들의 마을이 점점 더워지고 있다는 소식에 걱정이 많은데요. 이를 듣고 있던 추선생은 데이터센터에서 묘책을 찾을 수 있다고 말합니다. 공듀의 고민 해결을 위해 나선 달수는 데이터센터에 사용되는 ‘저전력 반도체’에서 해결의 실마리를 얻었습니다. 과연, 공듀의 친구들은 시원한 계절을 되찾을 수 있을까요? 영상을 통해 확인해보세요!

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6월 5일은 ‘세계 환경의 날’입니다. 세계 환경의 날은 1972년 ‘유엔인간환경회의’에서 지구 환경 보전에 대한 국제사회의 공동노력을 다짐하며 제정한 날인데요. 올해는 ‘Only One Earth. 하나뿐인 지구’라는 주제로 환경 관련 이슈들을 해결하기 위해 각계에서 다양한 활동을 전개하고 있습니다.

삼성전자 반도체 역시 지구 환경을 지키기 위해 꾸준한 노력을 이어오고 있는데요. 반도체 생산에 필요한 물을 아껴서 쓰고, 재이용하며, 사용한 후에는 깨끗하게 정화해 자연으로 배출하는 등 수자원과 수생태계 보호를 위해 힘쓰고 있습니다. 특히 2023년 3월에는 수자원 관리 역량을 종합적으로 평가하는 ‘국제수자원관리동맹(Alliance for Water Stewardship, 이하 AWS)’ 인증을 취득하는 쾌거를 이루기도 했습니다.

수생태계 보호를 위해 삼성전자 반도체는 단 한 방울의 물도 그냥 흘려보내지 않습니다. 오산천을 포함한 사업장 인근의 하천에 철저히 정화된 방류수를 내보낸 결과, 깨끗한 물에서만 서식하는 천연기념물인 수달이 모습을 드러내기도 했습니다. 뿐만 아니라, 쥐방울덩굴, 꼬리명주나비, 흰목물떼새, 원앙 등 자취를 감췄던 생물들이 오산천에 새 둥지를 틀며 건강한 수생태계를 만들어가고 있습니다.

또한 반도체 제조과정에서 배출되는 탄소의 양을 면밀하게 추적해 반도체 사업의 환경 영향에 대해 신뢰할 수 있는 결과를 산출하고 있습니다. 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해, 반도체 제품의 제조, 평가, 생산 단계에 이르는 전과정평가(Life Cycle Assessment)체계를 구축하여 탄소 저감 활동, 사업장 폐기물 관리, 수자원 절감 등 지속가능한 환경을 만들기 위해 적극 기여하고 있습니다.

우리가 사는 아름다운 지구를 지키려면 모두의 노력이 필요합니다. 세계 환경의 날을 맞아, 오늘부터 삼성전자 반도체 뉴스룸과 함께 지구 자원을 아껴 쓰고, 재이용하고, 재활용하는 습관을 길러보는 건 어떨까요?

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MemCon 2023은 AI 관련 메모리 솔루션을 보다 심층적으로 다루기 위해 올해 처음으로 개최되는 학회로, 글로벌 IT 기업들을 중심으로 메모리, 디바이스 및 서버 업계를 이끄는 다양한 업체들이 참여했습니다. 삼성전자 반도체(DS부문)는 Founding Member이자 메모리 기술의 선도업체로서 최적의 솔루션 개발 성과와 노력을 선보였습니다. 이번 행사는 한진만 미주총괄(DSA)장의 Opening Remark로 시작되었는데요. 개회사에서 한진만 미주총괄장은 메모리 혁신 기술의 필요성 및 이에 부응하지 않을 경우 구시대 기술로 남을 위험성을 감수해야한다고 강조했습니다. 메모리 기술 혁신에는 메모리 중심 아키텍처 및 서비스형 메모리(Memory-as-a-sevice) 등이 포함되며, 앞으로 지속적인 기술의 혁신을 통해 이와 관련된 새로운 비즈니스 모델이 지속 등장할 것이라고 예상하였습니다.

뒤이어 연단에 오른 미주 메모리연구소장(DSRA-Memory) 최진혁 부사장은 “Memory Innovation in the Era of Data-Centric Computing”을 주제로 다양한 범위의 D램과 낸드플래시의 메모리 월(Memory Wall)* 문제를 해결할 혁신적인 솔루션과 함께, 업계를 선도할 삼성전자 반도체 메모리 기술의 비전을 제시했습니다.

또한 삼성전자 반도체는 초거대 AI 모델을 지원하는 HBM-PIM, CXL 기반 PNM을 비롯해 SmartSSD, Memory-Semantic SSD, Memory Expander 등 다양한 메모리 제품들도 공개했습니다.

* 메모리 월(Memory wall): 프로세서 속도와 메모리 접근 시간 사이의 격차 증가로 인해 발생하는 성능 병목 현상. 이 문제로 인해 프로세서가 메모리로부터 데이터를 기다리는 데 더 많은 시간을 소비하여 시스템 효율이 감소

이번 학회에서 발표한 제품 중 HBM-PIM와 CXL-PNM은 AI 응용처에 적용했을 때 기존 솔루션 대비 GPU 가속기의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 이와 더불어 The 2nd Gen. SmartSSD(2세대 SmartSSD)는 1세대 대비 크게 향상된 성능을 바탕으로 데이터 연산처리 시간과 에너지 소모량을 줄일 수 있으며, Memory-Semantic SSD는 일반 SSD 대비 20배에 달하는 임의 읽기 속도와 응답속도를 제공해 데이터센터 AI와 머신러닝에 적합한 제품입니다.

그럼, 이번 MemCon 2023에서 공개된 삼성전자 반도체의 최신 메모리 솔루션들을 자세히 알아보겠습니다.

데이터 중심 컴퓨팅 시대로 가는 디딤돌: HBM-PIM, CXL-PNM, 그리고 The 2nd Gen. SmartSSD

최근 화제로 떠오른 ‘챗GPT’는 인공지능을 활용한 대표적인 대화형 챗봇으로 초거대 데이터를 사용하기로도 유명합니다. 이렇게 초거대 데이터에 기반한 서비스가 점차 확대됨에 따라, 처리할 데이터의 양은 폭발적으로 증가하고 있습니다. 이에 따라 삼성전자는 초거대 AI 모델 처리에 적합한 HBM-PIM(Processing in Memory)과 CXL(Compute Express Link) 기반 PNM(Processing near Memory) 등의 메모리 반도체 솔루션을 개발했습니다. 이를 사용하면, AI의 성능과 효율 측면에서 상당한 개선 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대됩니다.

일례로 챗GPT와 같은 AI 챗봇에 사용되는 GPT-3 언어 모델의 경우, 전체 연산 기능 가운데 PIM을 적용해 가속할 수 있는 부분이 80% 이상인 것으로 예측되고 있습니다. HBM-PIM을 적용하여 성능 개선 효과를 계산해 본 결과, HBM을 사용 GPU 가속기를 활용했을 때보다 AI 모델의 성능이 약 3.4배 이상 향상됨을 확인하였습니다.

한편, CXL 기반 PNM 솔루션은 메모리 용량 추가가 용이한 CXL 인터페이스를 활용해 기존 GPU 가속기 대비 4배 용량으로 제공 가능합니다. 다양한 고객 니즈에 맞는 AI 모델을 한 번에 처리하는데 적합하며, GPT와 같은 초거대 AI 언어모델에도 활용 가능합니다. 또한 PCIe 인터페이스를 사용한 가속기와 비교했을 때, AI 모델의 로딩 속도도 2배 이상 빨라지는 효과가 있습니다.

삼성전자는 HBM-PIM, CXL-PNM 솔루션을 비롯해 이를 지원하는 소프트웨어와 실행 방법, 성능 평가 환경 등을 오픈 소스로 공개하여 생태계 확장을 위한 노력을 지속해 나가고 있습니다.

The 2nd Gen. SmartSSD는 AI 시스템에 활용되는 스토리지 솔루션입니다. SmartSSD 내부에서 데이터 연산처리를 일부 진행한 후, 중간 결과물을 CPU에 전달하기 때문에 데이터 전송 과정에서 지연 시간을 대폭 줄이고, 방대한 양의 데이터도 동시에 처리할 수 있게 합니다. 특히, 고객이 니즈에 맞추어 소프트웨어를 선택적으로 적용해 효율을 더 증가시킬 수 있습니다. 또한, 1세대 제품과 비교해 연산 성능이 2배 이상 향상됐으며 이를 바탕으로 AI 시스템의 데이터베이스 연산처리 시간을 크게 단축할 수 있고 에너지 소모량과 CPU 사용률도 크게 줄일 수 있습니다.

데이터 중심 시대 메모리 확장의 선두주자
: CXL 기술 기반의 Memory Expander와 Memory-Semantic SSD, PBSSD

Memory Expander(MXP)와 Memory-Semantic SSD 역시도 차세대 인터페이스인 CXL을 활용합니다. Memory Expander는 메모리 대역폭과 용량 확장이 가능해 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리할 수 있습니다.

Memory-Semantic SSD는 CXL 인터페이스를 통해 일반 SSD 대비 임의 읽기속도와 응답속도를 최대 20배까지 향상시킬 수 있습니다. 내부에 D램 캐시메모리를 추가해 작은 크기의 데이터 읽기와 쓰기를 보다 효과적으로 처리할 수 있는 제품으로, 성능과 가격경쟁력에 민감한 데이터센터 AI와 머신러닝 데이터베이스에 적합한 솔루션이 될 것으로 예상됩니다.

PBSSD는 스토리지 저장 용량을 페타바이트(PB: Petabyte) 급으로 끌어올린 솔루션으로, 1PB는 6GB짜리 영화를 약 17만4000편 담을 수 있는 용량에 해당합니다. 이렇게 대용량의 스토리지를 바탕으로 최소한의 서버 구축으로도 방대한 양의 데이터 처리가 가능해, 고객들이 효율적으로 시스템을 구축할 수 있습니다.

메모리의 차세대 비전을 제시하는 삼성전자 반도체

미래에 활용될 메모리 제품은 표준화가 진행 중인 상황에서 개발되기 때문에 고객과의 지속적인 교류가 상품화와 생태계 조성에 큰 도움을 줍니다. 이번 MemCon 2023은 다양한 업계와 분야의 이해관계자들이 한 자리에 모여 깊이 토론할 수 있는 자리를 제공했으며, 글로벌 IT 기업들의 니즈를 더 상세하게 파악할 수 있는 좋은 기회가 되었습니다.

앞으로도 메모리 기술 한계를 극복해 나가며 미래 기술을 선도하고자 노력하는 삼성전자 반도체의 끊임없는 노력과 도전에 많은 관심과 기대 부탁드립니다.

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반도체 용어를 알기 쉽게 설명해주는 ‘반도체어 썰어드립니다(반썰어)’ 시리즈. 그 두 번째 주인공은 바로 반도체 공정 미세화의 한계를 극복할 첨단 패키지 기술, ‘AVP(Advanced Package)’입니다.

컴퓨터 성능은 점점 좋아지고, 이를 구현하기 위해 작은 반도체 칩 안에 점점 더 많은 회로를 담아야 합니다. 이러한 미세화도 언젠가는 물리적인 한계에 이른다고 하는데요. AVP(Advanced Package) 기술이 해결사 역할을 할 수 있다고 합니다. 반도체 패키지에 여러 칩을 수직과 수평으로 연결하는 이종 집적(Heterogeneous Integration) 기술을 통해, 더 많은 트랜지스터와 기능을 담아낼 수 있기 때문이죠. 좁은 공간을 알차게 활용하면서도 기존보다 더 빠르고 강력한 성능을 보장하는 AVP, 정말 대단하죠?

불가능을 가능하게 만드는 삼성전자 반도체 AVP만의 특별한 이야기, 지금 바로 영상을 통해 확인해보세요!

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삼성전자가 ‘국제수자원관리동맹(AWS, Alliance for Water Stewardship)’으로부터 최고 등급인 ‘플래티넘’ 인증을 획득했습니다.

AWS는 UN국제기구 UNGC(UN Global Compact Network)와 CDP(Carbon Disclosure Project) 등 국제 단체가 설립에 동참한 물 관리 인증 기관으로, 기업이 종합적인 수자원 관리 체계를 구축하고 있는지를 평가합니다.

AWS 인증은 ▲안정적인 물 관리 ▲수질오염물질 관리 ▲수질 위생 ▲유역 내 수생태계 영향 ▲거버넌스 구축 등 총 100개 항목 평가 결과에 따라 최고 등급인 플래티넘에서 골드, 코어까지 3단계로 구분됩니다.

삼성전자 화성캠퍼스는 2020년 영국 카본트러스트가 수여하는 ‘물 사용량 저감’인증에 이어 AWS인증까지 받아 업계 최초로 수자원 관리 역량을 검증하는 국제 인증 2종을 모두 획득하는 성과를 거뒀습니다.

※ (21/6/23) 삼성전자, 전 세계 반도체 업체 최초 전 사업장 ‘탄소/물/폐기물 저감’ 인증 (Link)

삼성전자는 화성캠퍼스뿐만 아니라 국내외 반도체 사업장을 대상으로 AWS 인증 취득을 확대할 계획입니다.

AWS 에이드리언 심 CEO는 “삼성전자 화성캠퍼스는 한국에서 처음으로 플래티넘 등급을 취득한 사례”라며 “삼성전자 반도체 사업장은 수자원 관리 체계가 매우 우수할 뿐만 아니라 향후 한국의 많은 기업들이 적극적인 수자원 관리를 해 나가는데 모범이 될 것” 이라고 말했습니다.

삼성전자 DS부문 EHS센터장 송두근 부사장은 “이번 AWS인증은 이해관계자와 소통과 협력 등 회사의 지속적인 수자원 관리 노력이 반영된 결과” 라며 “앞으로도 정부ㆍ지역사회ㆍ관련 업계 등과 협력을 더욱 강화하며 수자원 관리 활동을 해 나갈 것” 이라고 밝혔습니다.

※ EHS(Environment, Health and Safety)

한편, 삼성전자는 3월 22일 ‘세계 물의 날’을 맞이해 ESG관련 애니메이션 ‘둥둥 오~~달수’를 삼성전자 반도체 유튜브에 공개했습니다. 삼성전자에서 방류되는 풍부하고 깨끗한 물로 오산천의 생태계가 복원되면서 돌아온 수달이 주인공으로 등장해 ESG에 대한 주제를 다각도로 다룰 예정입니다.

※ 반도체 사업장에서 방류되는 청정한 물로 오산천의 수량이 풍부해지며 수생태계가 회복. 물이 맑아지자 어류와 조류 등 생물들을 포함해 수달도 하천으로 돌아왔음. DS (Device Solution)부문은 2020년부터 DS의 초성에 맞춰 ‘달수’라는 수달 캐릭터를 만들어 ESG 마스코트로 활용 중.

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“오지에서도 5G 터진다”
삼성전자, 5G 기반 위성통신용 모뎀 국제표준기술 구현

지난 달 23일, 삼성전자 반도체는 모바일 기기와 인공위성을 연결하는 ‘5G 기반 비지상 네트워크(Non-Terrestrial Networks, 이하 NTN)’ 표준기술 구현 소식을 전해 세상을 깜짝 놀라게 했습니다. NTN은 지상 기지국이 아닌 인공위성과 직접 통신하는 기술로, 기존 지상 네트워크에서 발생했던 통신의 한계를 극복했다는 점이 가장 큰 특징입니다. 사막, 바다, 산 등과 같은 오지나 재난/재해 상황에서도 통신이 가능해 진 것이죠.

위성통신에 사용되는 인공위성은 고도에 따라 4G(LTE) 기반의 ‘정지궤도 위성’과 5G 기반의 ‘저궤도 위성‘이 있습니다. 고도 3만 6천km 대에 위치한 정지궤도 위성의 경우 고정 위성 기반으로 안정적으로 데이터를 주고받을 수 있지만, 좁은 대역폭으로 인해 대용량 데이터 전송은 어렵습니다.

비교적 낮은 고도의 저궤도 위성은 넓은 대역폭으로 5G 기반 대용량 데이터를 주고 받을 수 있는데요. 하지만 7.8km/s의 빠른 속도로 지구를 돌고 있어 주파수의 오류가 생깁니다. 이를 ‘도플러 효과’라고 하는데, 파동원(인공위성)과 관찰자(모바일 사용자)의 상대 속도에 따라 파장이 바뀌는 현상입니다.

삼성전자 반도체는 이를 해결하고자, 인공위성이 이동하는 위치를 정확하게 예측함으로써 파동을 동일하게 유지시켜 주파수 오류를 최소화하는 ‘도플러 천이 보상’ 기술을 개발했습니다.

또한, 3GPP(이동통신 표준화 기술협력기구) 최신 표준(릴리즈-17) 기술을 세계 최초로 구현했다는 것도 주목할 점입니다. 위성통신에 활용되는 핵심 모뎀 기술이기에, 표준 구현을 통해 시장에서 우위를 선점했다는 것이 큰 의미를 갖기 때문이죠.

실제 이 기술이 상용화된다면, 기지국과 멀리 떨어져 있는 곳에서도 사진, 영상 등 대용량 데이터의 양방향 송수신이 가능하게 되는데요. 기술을 개발한 주인공들을 만나 좀 더 자세한 이야기를 들어보았습니다.

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MISSION: 차세대 통신기술을 선점하라

“안녕하세요, S.LSI사업부 Modem개발팀 제희원, 김기일, 방종현, 그리고 CP S/W개발팀 정영훈 입니다. 3GPP 표준 기반 5G NTN 위성통신 기술은 네트워크 사업자, 위성사업자, 위성 발사 관련 업체 등 다양한 분야에서 시장 선점을 위해 노력하고 있는데요. Fast follower가 아닌 frontier로써 삼성전자 반도체가 도전하고 있다는 것에 자부심을 느끼고 있습니다.”

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불가능의 영역? 아직 발견하지 못했을 뿐!

“5G NTN의 가장 큰 어려움은 도플러 효과로 인한 신호 품질 저하였습니다. 빠른 속도로 지구를 돌고 있는 저궤도 위성과 지표면의 단말기 간 상대속도 때문에, 파장이 계속 바뀌고 이에 따라 오류가 생기는 것인데요. 저희는 여러 통신 프로토콜 및 알고리즘 개선을 통해 이를 해결하고자 했습니다. 그리고 ‘도플러 천이 보상‘ 기술이 개발되었죠.”

“도플러 천이 보상 기술은 단말기에서 위성 신호를 수신할 때에는 도플러 효과를 빠른 시간 안에 찾아 초기 접속 시간을 단축할 수 있도록 하고, 단말기에서 위성에 신호를 전송할 때에는 도플러 현상을 예측해 미리 보상 신호를 전송함으로써 왜곡을 최소화해주는 기술입니다. 5G NTN 기술은 엑시노스 모뎀 5300에 적용해 검증까지 마치며 표준 구현에 성공했는데요. 5G NTN에 이어 NB IoT NTN 표준기술도 구현해 나갈 계획입니다.”

“앞서 5G NTN은 저궤도 위성과의 통신이라고 말씀드렸는데요. NB-IoT NTN은 보다 높은 고도에 위치한 4G 기반의 정지궤도 위성과의 통신입니다.”

“두 기술의 가장 큰 차이점은 ‘대역폭’인데요. 5G NTN은 광대역을 이용하기에, 추후 웹 브라우징이나 실시간 영상서비스가 가능할 것으로 기대됩니다. NB IoT NTN은 대역폭이 좁아 낮은 데이터 전송만 지원하지만, 고정 위성과 통신하기 때문에 도달범위가 넓고 안정적인 특징이 있고요.”

“각각 타깃으로 하는 서비스가 다르기 때문에 둘 다 필요한 기술인데요. 서로 공존하면서 세계적으로 다양한 통신 서비스를 제공할 수 있도록 노력할 예정입니다. 얼마 전, 스페인에서 열린 ‘MWC 2023’에서 NTN 기술 시연을 진행했는데, 아주 핫한 반응을 얻기도 했죠.”

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표준=글로벌 기술진보

“최근 위성 통신 시장이 급변하고 있는데요. 현재는 여러 기술들이 경쟁하고 있지만, 결국 표준 기반의 통신 기술이 주도권을 가질 것으로 예측됩니다. 우리는 그 시장을 리드할 수 있는 가능성을 갖게 된 것이고요.”

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“이번 개발은 ‘협력’ 그 자체였죠”

세상엔 없던 기술로 새로운 시장을 만든 자랑스러운 주인공들. ‘이것‘이 없었다면 불가능했다고 입을 모아 말했습니다.

“5G NTN 기술은 Modem개발팀, CP SW개발팀, RF개발팀, 기획팀, 상품기획팀, 마케팅팀 등 S.LSI사업부 전체가 협력해서 얻은 결과이기에 더 값지게 느껴집니다. 특히, 위성통신 사업은 처음 도전해보는 분야라 내부 협력뿐만 아니라 외부 위성사업자, 위성 발사 업체, 장비사 등 정말 많은 분들의 도움도 필요했는데요. 이 자리를 빌려 개발에 함께 힘써준 모든 분들께 감사 인사를 전하고 싶어요.”

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World best & World first를 향해

앞으로 삼성전자 반도체가 개척해 나갈 위성통신 시장이 기대가 되는데요. 마지막으로, 개발진들이 전하고 싶은 메시지가 있다고 합니다.

“그동안 다양한 글로벌 기업에서 통신 음영지역에 무선 통신 서비스를 제공하려는 시도가 지속적으로 있었지만 다소 제한된 범위의 메시지나 긴급 구조 서비스 정도에 그쳤습니다. 삼성전자 반도체는 이에서 더 나아가고자 표준기술 기반의 더 넓은 대역폭을 활용한 서비스, 즉 5G NTN 표준에 대한 비전을 갖고 실제 개발까지 해낼 수 있게 되었습니다.”

표준 기반 기술을 구현한 만큼 개발진들은 이제부터가 진짜 시작이라고 말합니다. 2G부터 5G 시대까지 국내에서 세계로, 모뎀 개발의 최전선에서 쉼 없이 달려온 삼성전자 반도체의 기술이 지구를 넘어 우주에서도 빛을 펼칠 수 있도록 많은 응원과 관심 부탁드립니다.

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1. 얇은 선을 위해서는 더 얇은 붓으로 그리면 돼!

앞선 포스트에서 우리는 포토 공정(노광공정, Photo Lithography)이 마주한 장애물에 대하여 알아 보았는데요. 빛의 성질에 의한 한계를 근본적으로 해결하는 방안은 결국 파장을 줄이는 것이라는 이야기로 마무리 하였었습니다. 이는 파장의 길이에 따라 회절 현상의 정도가 달라지기 때문인데요. 결국 파장이 짧으면 회절로 퍼져나가는 각도를 줄일 수 있어 포토 공정의 한계를 극복할 수 있다는 것입니다. 그림[1]과 같이 얇은 선을 그리기 위해서는 얇은 붓을 사용하면 되는 것처럼 패터닝의 한계는 짧은 파장을 사용하면 해결할 수 있는 것이죠.

그렇기 때문에 포토 공정은 그림[2]와 같이 더 작은 밑그림 즉, 더 작은 패턴을 그리기 위해 빛의 파장을 줄여가며 발전해 왔습니다.

하지만 더 작은 트랜지스터를 향한 수요에 부응하기 위해서는 ArF(193nm)의 파장도 충분히 짧지는 않았습니다. 그래서 EUV(Extreme Ultra Violet)가 등장하게 되었죠.

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2. EUV(Extreme Ultra Violet)의 출사표

파장의 한계를 극복하기 위해 혜성처럼 등장한 해결사 EUV!
EUV의 가장 큰 특징은 짧은 파장입니다. 정밀한 패터닝을 위해 짧은 파장이 필요 했고 그로 인해 도입된 것이 EUV이니까요.

우리는 그림[3]에서 볼 수 있듯 13.5nm의 굉장히 짧은 파장을 가지고 있는 EUV를 사용합니다.

기존에 사용하던 ArF의 파장이 193nm임을 생각한다면 파장이 13.5nm인 EUV는 굉장한 변화라고 볼 수 있죠. 그럼 이 굉장한 변화의 주인공 EUV를 사용하는 포토 공정의 특징을 한번 자세하게 살펴 볼까요?

A. 강력한 플라즈마가 만드는 짧은 파장

위의 그림[3]을 보면 우리에게 익숙한 무지개색의 빛 영역이 있습니다. 거기에서 파장이 짧아지는 쪽으로 가면 우리의 피부를 타게 만드는 자외선, 근육을 뚫고 지나가는 X-ray, 암세포를 죽일 정도로 강력한 감마선이 등장합니다. 즉 빛의 파장이 짧아 질수록 그 빛이 지닌 에너지가 점점 더 강력해지는 것이죠. 이처럼 파장이 짧은 빛은 큰 에너지를 가지고 있기 때문에 더 짧은 파장의 빛을 만들어 낼 때에는 평소보다 많은 에너지가 필요합니다. 홈런을 위해 야구공을 더 멀리, 빠르게 보내고 싶다면 배트를 보다 더 강하게 휘둘러야 하는 것처럼 말이죠. 그러나 기존의 DUV 빛을 만들 때 사용하던 레이저는 우리가 원하는 짧은 파장을 만들기에 에너지가 충분하지 않았죠. 그래서 EUV는 그림[4]처럼 고 에너지 상태인 플라즈마(Plasma,기체가 전자와 이온으로 분리된 상태, 고체/액체/기체 그 다음의 상태로 높은 에너지를 지님)를 이용합니다.

그림[4]처럼 EUV를 만들어 내는 과정에는 꼭 필요한 특별한 기구가 하나 있습니다. 바로 빛을 모아주는 거울입니다! 거울은 EUV를 만들 때 뿐만 아니라 EUV를 사용하는 공정 전반에 걸쳐 사용 되는 매우 중요한 요소 중에 하나 인데요. 이어서 EUV 기술의 핵심인 거울에 대해서 알아 보겠습니다.

B. 반사광학계 – 돋보기가 아닌 거울을 이용.

빛은 파장이 짧을 수록 다른 물질에 쉽게 흡수되어 버린다는 특징이 있습니다. EUV는 파장이 매우 짧아 대기중에서도 흡수가 되어버릴 정도이죠. 이를 방지하기 위해 EUV설비(EUV를 활용하는 포토 공정 장비)는 내부를 진공상태로 만들고 공정을 진행합니다. EUV를 이용해 공정을 진행 할 때 거울을 사용하는 이유도 이러한 빛의 흡수를 줄이기 위해서 인데요. EUV의 파장이 매우 짧아 빛이 렌즈를 통과하는 과정에서 다량의 빛이 렌즈에 흡수되어 버리기 때문입니다. 그래서 기존에 사용하던 렌즈 대신 거울을 활용해 빛이 투과가 아닌 반사 되게 하여 흡수되어 버리는 양을 줄인 것이죠. 흡수를 최소화 하여 그림[5]처럼 빛이 무사히 감광액까지 도달 해야 온전한 패터닝이 이루어 지니까요.

여기서 의문이 하나 생기게 됩니다. 빛을 통과시켜야 하는 마스크는 어떻게 하지? EUV를 활용하는 공정은 마스크 역시 반사를 활용하도록 제작하여 사용합니다. 그림[6] (a)처럼 빛을 막는 영역과 투과되는 영역으로 구성된 기존의 마스크를 (b)와 같이 반사가 되는 영역과 빛이 흡수가 되어버리는 영역으로 구성된 마스크로 바꾼 것이죠.

지금까지 설명한 EUV 포토 공정을 한눈에 볼 수 있게 간략하게 표현한다면 그림[7]과 같습니다.

그리고 EUV를 ArF와 간략하게 비교해 다시 정리해 보자면, 그림[8]과 같습니다.

그림[8]처럼 기존과 완전히 다른 방식의 EUV 포토 공정은 우리가 그려낼 수 없었던 더 작은 것을 그릴 수 있게 하였죠. 하지만 EUV는 단순하게 지금 구현 가능한 크기의 패턴보다 작은 패턴을 그릴 수 있다는 장점에서 끝나지 않습니다.

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3. 그릴 수 없는 것을 그리고, 여러 번에 걸쳐 그리던 것은 한번에 그리고!

앞선 PART1 포스트에서 우리는 파장의 한계를 극복하기 위해 하나의 그림을 여러 번에 나눠 그리는 방식을 활용하였다고 소개하였었습니다. 바로 MPT(Multiple Patterning Technology)인데요. 이 MPT는 작은 패턴을 그릴 수 있다는 장점이 있지만, 그림[9] (a)처럼 마스크도 여러 개 필요하고 공정도 여러 번에 거쳐 진행해야 한다는 단점이 있습니다. 하지만 파장이 짧은 EUV는 (b)처럼 단 하나의 마스크와 단 한번의 포토 공정으로 이 패턴을 그릴 수 있게 하죠.

이러한 변화는 시간과 수율 그리고 비용적 이점을 가져다 주었습니다.

A. 시간 – 공정 진행 소요시간 단축

결과물을 얻는데 필요한 단계가 많아지면 그만큼 시간이 오래 걸리게 됩니다. 아주 간단한 비유를 들어 설명한다면 그림[9]의 (a)가 4시간에 빵을 하나 만드는 공장이라면 (b)는 1시간에 빵을 하나 만드는 공장인 셈이죠. 단계를 줄여 이전 보다 훨씬 빠른 진행이 가능하게 된 것입니다.

B. 수율 – 오염을 줄여 수율 향상

여러 번에 거쳐 진행된다는 것은 오염될 가능성이 여러 번 존재 한다는 말과 같습니다. 여러 번 주무를수록 더러워지는 하얀 점토처럼요. 반도체 공정에서 오염은 수율 하락의 원인으로 작용하기 때문에 EUV는 이러한 수율 하락의 원인을 줄여준 셈이죠.

C. 비용 – MASK 제작 비용 감소

Mask제작에도 비용이 필요합니다. 여러 장 만들던 Mask를 EUV를 활용하며 한 장으로 줄일 수 있었으니, 이에 따라 제작 비용도 감소하게 되었습니다.

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4. 좋은 칼은 실력 좋은 요리사와 함께해야 한다.

이처럼 EUV는 등장과 함께 큰 이점을 가져다 주었고, 이제는 이 훌륭한 도구를 어떻게 더 효과적으로 활용할 수 있을지에 대하여 탐구와 노력이 동반 되어야 할 시기입니다.

다음 포스트에서는 EUV의 능력치를 더욱 끌어 올리기 위한 삼성전자 파운드리 사업부의 활동들에 대하여 알아 보도록 하겠습니다.

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* 삼성전자공과대학교(SSIT)란?
삼성전자 반도체(DS부문)가 운영하는 사내대학으로, 임직원들이 학/석/박사 과정을 거쳐 학위를 취득할 수 있으며 반도체 기술, 이론은 물론 업무에 적용 가능한 현장 전문 지식도 함께 배울 수 있는 교육 기관

삼성전자공과대학교(SSIT) 관련 기사 링크 바로가기 ( Click!)

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“삼성전자공과대학교(SSIT) 도전, 망설이지 마세요.”

기상: 안녕하세요, 메모리Etch기술팀 설비 엔지니어이자 2023년 2월 SSIT 학사 졸업생인 엄기상이라고 합니다. 현재 12-13라인 D램-플래시 메모리 공정에서 Etch 설비 유지 보수 업무를 담당하고 있습니다.

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마음속에 피어난 배움과 변화의 욕구

기상: 설비 엔지니어로 일하면서 가끔 이론적으로 부족함을 느낄 때가 있었어요. 그때마다 공부하고 싶다는 마음이 생기고, 환경의 변화가 필요하다는 생각이 들었습니다.

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운명처럼 찾아온 SSIT 지원 기회, 용기 내어 SSIT 학사과정에 도전하다

기상: 그렇게 공부에 대한 목마름이 조금씩 생기던 중, 부서장님의 제안으로 SSIT를 알아보게 됐어요. 마침 지원 자격도 충족해서 더 관심이 갔고요. SSIT의 장점들을 생각하니 꼭 이 기회를 잡아야겠다고 생각했습니다.

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쉽지 않았던 SSIT 입학 시험과 면접, 노력과 끈기가 이뤄낸 합격의 결과

기상: 부서장님을 포함해 동료, 선배들이 독려해 주셨어요. 가족, 친구들의 응원에도 힘이 났습니다. 고등학교 때 하던 수학, 물리, 화학을 다시 공부해야 했어요. ‘개념 원리’ 책을 다시 꺼내 풀어 봤습니다. 면접 질문이 어려워서 떨어지지 않을까 걱정했는데, 운 좋게 합격 결과를 받았습니다. 합격 소식을 부모님께 전해드렸을 때 기뻐하셨던 기억이 생생해요.

기상: SSIT에서는 학문적 배움을 넘어 다양한 경험을 할 수 있었어요. 실무 베테랑이신 교수님들 덕분에 업무 중 부딪히는 여러 문제를 해결할 수 있어 감사했습니다. 새로운 분야의 친구들을 만나며 제 시야도 넓어졌어요.

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때때로 버겁고 힘들었던 시간

기상: 그런데 공부에만 집중하기가 쉽지 않더라고요. 시험뿐만 아니라 팀 과제 등 해야 할 일들이 많았거든요. 다행히 부서에서 양해해 주신 덕분에 근무시간을 조정해 공부할 수 있었어요. 어려운 과목들은 학교 친구들과 함께 공부했어요. 강의실이나 친구 집에 모여 서로 도우며 공부한 덕분에 힘든 시간을 견뎌낼 수 있었던 것 같습니다.

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‘우수 졸업생’이 되기까지 힘이 되어준 주변 사람들

기상: 분임조 선후배들, SSIT에서 새로 만난 사람들, 멘토처럼 조언을 구할 수 있는 교수님과 선배님 등 좋은 분들을 만난 것 자체가 큰 행운이라고 생각해요.

기상: 졸업식에서 제가 성적 우수상을 받았을 때, 아버지께서 눈물을 살짝 보이셨다고 해요. 그 말씀을 들으니 저도 마음이 울컥하더라고요. 부모님께서 자랑스러워하시는 모습을 보니 석사 과정에서도 좋은 성적을 받아 기쁘게 해드리고 싶다는 목표가 생겼어요. 더욱 자랑스러운 아들로 성장하고 싶습니다.

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엄기상 님의 새로운 도전, 원하는 분야를 깊이 연구할 수 있는 석사 과정의 시작!

기상: 석사 과정까지 공부하게 될 거라고는 꿈에도 생각 못 했는데, 공부를 이어갈 수 있게 돼 기쁩니다. 걱정이 앞서기도 하지만 주변의 많은 분들이 격려해주셔서 힘이 납니다. 좋은 기회인 만큼 공부하고 싶던 분야를 깊이 연구해 의미 있는 논문을 쓰고 싶습니다.

기상: SSIT에서 공부하시게 된다면, 정말 후회 없이 최선을 다해 공부하고, 좋은 사람들을 만나며, 스스로 아쉬움 없는 시간을 보내시길 바랍니다. 학업에만 치중하지 말고, 여행도 다니고, 책도 많이 읽고, 영어 공부도 하며 이 시간들을 충분히 활용하면 좋을 것 같습니다.

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지난 2월 21일, ‘삼성전자·평택 소통협의회’가 정기회의를 열었습니다. 삼성전자 반도체 평택캠퍼스 사무1동 컨퍼런스홀에서 개최된 이번 정기회의에서는 지난해 11월 위촉되어 출범식을 가진 3기 지역 대표위원들이 참가해 다양한 안건에 대한 의견을 나눴는데요. 90분의 시간을 꽉 채웠던 소통의 현장을 지금 소개합니다.

“기업과 근로자와 지역 주민들이 모두 웃으며 잘 살 수 있는 평택시가 되길 바란다”는 전대호 의장의 인사말로 시작된 2월 정기회의. 이날은 3기 신임 위원에 대한 소개도 있었습니다. 새롭게 임명된 평택사회공헌센터 김동철 위원은 “앞으로 소통협의회를 통해 지속적으로 주민들과 소통하고, 사회공헌과 관련된 부분도 많은 이야기를 나눌 수 있도록 열심히 활동하겠다”는 당찬 포부를 밝혔습니다.

이로써 더욱 풍성해진 3기 평택 소통협의회는 지난 2022년 11월 첫 정기회의 때 발의된 안건들과 관련해 현재 진행 상황을 공유하는 것으로 시작되었습니다. 평택지역사회소통센터 이민섭 간사는 출범 당시 가장 큰 회의 안건이었던 동별 정기회의체 구성과 지역위원 설명회 진행과 관련해 “회의 결과나 활동 경과에 대해서는 계속적으로 내용을 정리해 지역사회와 공유하며 적극적인 소통을 이어 나가겠다”는 다짐을 전했습니다.

한편, 이번 회의에서는 안전관리도 중요한 안건으로 다뤄졌습니다. 가스공급 협력업체 3사 담당자가 직접 안전관리 현황을 설명하기 위해 금번 정기회의에 참석했는데요. APK, 에어퍼스트, 린데코리아 세 업체는 자사의 가스 안전관리체계와 사고대비 대응 시스템 등을 상세히 안내했는데요. 지역사회의 안전과 관련된 중요한 정보들에 위원들의 눈과 귀가 집중되었습니다.

정기회의에 참석한 평택시 세교동 우제욱 위원은 “지역사회, 소방업체, 주민들 간의 협의체를 만들어 주민들의 불안을 잠재우는 것이 중요하다”며 소통 창구의 필요성에 대한 의견을 밝혔습니다. 고덕동 이영숙 위원 역시 “이 자리를 통해 우리가 우려했던 것보다는 많은 준비를 하고 있다는 것을 느꼈다”는 말과 함께 “혹시 모를 사고에 대비해 주민들이 안전하게 대피할 수 있도록 공지가 잘 되어있는지 궁금하다”며 매뉴얼 확립과 홍보 활동의 중요성을 강조했습니다.

위원들의 다양한 의견을 경청한 이민섭 간사는 “협의체 구성, 실질적인 매뉴얼 정립, 불안감을 해소하기 위한 홍보 활동 등에 대해서는 소통협의회와 관계자들과 지속적으로 소통, 협업하면서 시행될 수 있도록 노력하겠다”는 의견을 밝히며 해당 건에 대한 논의를 마무리했습니다.

끝으로 이어진 자유토론 시간에는 지역사회 주변 환경 개선을 주제로 참석자들이 자유로운 의견을 펼쳤는데요. 지역위원들은 지역사회 환경을 개선할 해결 방안을 강구하고, 체계적인 시스템을 만들어 지역 주민들의 불편을 덜어줄 것을 공통적으로 요청했습니다. 평택시 김진구 위원은 “현재 쓰레기와 불법주차 문제에 관련해서는 삼성전자 반도체와 계속해서 방안을 논의 중이다”라며, “다양한 관계자들과도 회의를 거듭해 여러 체계를 바꿔보려고 노력하겠다”는 의지를 표명했습니다.

안전한 지역사회 조성을 위한 소통의 중요성을 느낄 수 있었던 2023년 2월 정기회의. 앞으로도 지역사회와 꾸준한 소통을 이어나갈 삼성전자 반도체의 노력을 기대해봅니다.

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지구 사랑을 실천하는 애쓰지단의 다섯 번째 미션, ‘온실가스 저감 만렙을 찾아라!’

24시간 최첨단 반도체를 생산하는 팹(Fab)들이 자리잡고 있는 삼성전자 반도체 캠퍼스. 이들 건물의 옥상에는 지구 환경을 보호하기 위해 고안된 온실 가스 ‘만렙’이 존재한다고 하는데요. 반도체 제조 공정에서 발생하는 온실가스를 자연에 무해한 상태로 처리하는 RCS(Regenerative Catalytic System)가 바로 그 주인공! 삼성전자 반도체에만 존재하는 특별한 이곳에서 내일도 애쓰지단은 어떤 미션을 수행했을까요? 지금 바로 영상을 통해 만나보세요.

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이 기술은 위성통신에 활용되는 핵심 모뎀 기술로, 이동통신 표준화 기술협력기구(3GPP)의 최신 표준(릴리즈-17)에 맞춰 개발됐으며 ‘엑시노스 모뎀 5300’에 적용해 검증을 완료했습니다.

비지상 네트워크는 미래 모빌리티 시대를 앞당기는데 필수적인 위성통신 기술로, 표준 기술이 확보됨에 따라 통신 사업자와 단말기, 반도체 업체 모두가 쉽게 접근하고 활용할 수 있어 빠른 확산이 기대됩니다.

이 기술은 사막·바다·산악 지대의 통신 음영지역이나 재해 상황에서도 사각지대 없는 통신 환경을 제공하고, 지상네트워크가 닿지 않는 무인항공기, 플라잉카 등 도심항공교통(Urban Air Mobility, UAM) 등에 폭 넓게 활용될 수 있습니다.

삼성전자는 5G 기반으로 지구를 공전하는 저궤도 인공위성의 위치를 정확하게 예측하고, 주파수 오류를 최소화하는 ‘도플러 천이 보상(Doppler Shift Compensation)’ 기술을 확보했습니다.

이 기술을 적용하면 5G 간단한 문자 메시지 외에도 사진과 영상 등 대용량 데이터의 양방향 송수신도 가능합니다.

또, NB-IoT 기반 위성통신 표준기술도 개발해 차세대 엑시노스 모뎀에 적용할 예정입니다. 이 경우, 수신 감도 개선을 위한 무선통신용 고출력 안테나 칩이 없어도 위성 송수신 출력이 가능하기 때문에 모바일 제품의 디자인 제약을 줄일 수 있습니다.

삼성전자는 향후 5GㆍNB-IoT 기술이 적용된 엑시노스 모뎀을 지속 발전시켜 인공위성 기반의 5G 이동통신 상용화 시기를 앞당기는 한편, 6G를 기반으로 한 만물인터넷(IoE, Internet of Everything) 시대의 필수 기술을 선제적으로 확보해 나간다는 계획입니다.

삼성전자 시스템LSI사업부 김민구 부사장은 “삼성전자는 2009년 업계 최초로 4G LTE 모뎀을 상용화하고, 2018년에는 5G 통신표준 기반 멀티모드 모뎀을 업계 최초로 개발하는 등 무선 통신 기술 리더십을 이어가고 있다”며 “향후 지상ㆍ비지상 네트워크를 아우르는 하이브리드 통신과 6G 이동통신 기술을 적극 선도해 나갈 것”이라고 밝혔습니다.

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‘어머, 이건 꼭 도전해봐야 해!’

미래 반도체 전문가를 꿈꾸는 300여 명의 1~2학년 대학생들이 5일 동안 삼성전자 반도체 캠퍼스를 방문했습니다. 다채로운 교육과 체험으로 가득했던 ‘삼성 샤이닝스타 프로그램’에 참가한 것인데요.

프로그램 참가자들은 철통 보안 삼성전자 반도체 캠퍼스 곳곳을 다니며, 현직에 근무하고 있는 임직원들에게 반도체 교육을 직접 듣기도 하고 여러 활동을 체험하는 시간을 가졌습니다. 참가자들이 전하는 현장의 분위기, 지금 바로 확인해볼까요?

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삼성전자가 이번에 생산하는 반도체는 첨단 운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)에 탑재되는 암바렐라의 최신 SoC(System on Chip) ‘CV3-AD685’입니다.

CV3-AD685는 암바렐라의 차세대 인공지능 엔진(CVflow)을 탑재하고 있으며, 카메라와 레이다를 통해 입력된 운전 상황을 스스로 판단하고 제어하는 등 자율주행 차량의 두뇌 역할을 합니다.

삼성전자는 첨단 5나노 공정에 오토모티브 전용 IP, 최신 공정, 패키징 기술과 노하우를 총 집약해 자율주행 차량용 고성능·저전력 반도체를 생산합니다.

암바렐라의 CV3-AD685는 삼성전자의 첨단 5나노 공정 활용 등으로 인공지능 성능이 전작 대비 20배 이상 향상됐습니다.

삼성전자와 암바렐라의 협력은 자율주행차 분야에서 고성능·저전력 인공지능 반도체 기반 차세대 운전자 지원 시스템의 안전 수준을 한 차원 높일 것으로 기대됩니다.

암바렐라 CEO 페르미 왕(Fermi Wang) 사장은 “삼성전자와의 긴밀한 협업을 통해 첨단 5나노 공정에서 암바렐라의 최신작인 CV3-AD685 SoC를 생산하게 돼 기쁘다”며 “삼성전자의 검증된 오토모티브 공정을 통해 자율주행 첨단 운전자 지원 시스템과 ‘레벨 2+’부터 ‘레벨 4’ 구현에 필요한 높은 수준의 인공지능 성능과 전력 효율을 구현할 수 있게 됐다”고 밝혔습니다.

삼성전자 파운드리사업부 심상필 부사장은 “삼성전자의 첨단 5나노 공정은 자율주행 차량의 전례 없는 성능 향상을 가져온다”며 “앞으로 많은 자동차 업계 고객들이 CV3-AD SoC의 탁월한 성능을 경험할 수 있기를 기대한다”고 말했습니다.

한편, 삼성전자는 최신 4나노 공정도 오토모티브로 확대하는 등 파운드리 공정 기술 리더십을 강화하고 자율주행 차량 분야 신규 고객사를 지속 확대할 예정이며, 2027년까지 파운드리 사업에서 모바일 외 제품군의 매출 비중을 50% 이상 높여 나갈 계획입니다.

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– 이날 삼성전자 천안캠퍼스에서 진행된 경영진 간담회에는 ▲경계현 DS부문장 ▲이정배 메모리사업부장 ▲최시영 파운드리사업부장 ▲박용인 시스템LSI사업부장 등이 참석했습니다.

– 이재용 회장은 “어려운 상황이지만 인재 양성과 미래 기술 투자에 조금도 흔들림이 있어서는 안된다”고 당부했습니다.

– 이재용 회장은 HBM(High Bandwidth Memory, 고대역폭 메모리), WLP(Wafer Level Package) 등 첨단 패키지 기술이 적용된 천안캠퍼스 반도체 생산라인을 직접 살펴봤습니다.

– 반도체 패키지는 반도체를 전자기기에 맞는 형태로 제작하는 공정으로, 전기 신호가 흐르는 통로를 만들고 외형을 가공해 제품화하는 필수 단계입니다.

– AI, 5G, 전장 등 다양한 분야에서 고성능·저전력 특성을 갖춘 반도체 패키지 기술이 요구되고 있으며, 10나노 미만 반도체 회로의 미세화 한계를 극복하기 위한 대안으로 첨단 패키지 기술의 중요성이 날로 높아지고 있습니다.

☐ 이재용 회장은 온양캠퍼스에서는 간담회를 갖고 패키지 기술 개발 부서 직원들을 격려했습니다.

– 간담회에 참석한 직원들은 ▲개발자로서 느끼는 자부심 ▲신기술 개발 목표 ▲애로사항 등에 대해 설명했고 이재용 회장은 임직원들의 헌신과 노력에 감사를 표시했습니다.

☐ 한편, 이재용 회장은 회장 취임 후 지역 사업장을 찾아 사업 현황을 두루 살피고, 지역 중소업체와의 소통도 이어가고 있습니다.

– 회장 취임 후 첫 행보를 광주 지역 중소기업 방문으로 시작했으며 이후 ▲부산(스마트공장 지원 중소기업/삼성전기) ▲대전 (SSAFY/삼성화재) ▲아산(삼성디스플레이) 등을 차례로 방문했습니다.

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삼성전자 SAIT(Samsung Advanced Institute of Technology)가 하나의 필터로 미세먼지와 유해가스를 동시에 제거하고, 간단한 물 세척만으로 최대 20년동안 사용할 수 있는 신기술을 개발했습니다.

기존에는 공기정화 시스템을 구성할 때, 미세먼지와 유해가스 제거를 위한 필터가 각각 필요해 공기정화 설비의 공간 효율을 높이는데 한계가 있었으며, 재사용이 어려워 6개월이나 1년에 한 번씩 교체가 필요했습니다.

삼성전자 SAIT 연구진은 이 같은 문제를 해결하기 위해 세계 최초로 아산화동(Cu2O), 이산화타이타늄(TiO2) 등과 같이 빛을 이용하는 광촉매를 적용해 신개념 필터 기술을 구현하고 상용화 가능성을 입증했습니다.

이 기술이 상용화되면 공기정화 기기나 설비의 공간 효율을 높이고, 교체에 소요되는 유지비용 절감은 물론 필터 폐기물을 대폭 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다.

새로운 필터 구조는 세라믹 소재의 다공성 공기정화 필터 입구에 무기물 소재의 막을 코팅해 미세먼지를 제거하고, 출구 통로에는 광촉매를 코팅해 유해가스를 제거합니다.

이로써 미세먼지와 유해가스 필터의 이중 구조가 단일화되고 먼지 포집 용량도 기존 고성능 헤파 필터(HEPA Filter)보다 4배(5g/L→20g/L) 가량 증가합니다.

※ 미국 냉난방공조학회(ASHRAE 52.2), 공기정화장치 미세먼지 제거 효율 측정 방법 기준 시험

또한 아산화동과 이산화타이타늄과 같이 방수 특성을 가진 소재가 적용돼 물 세척을 해도 성능이 유지된다. 물 세척을 통해 10회 재사용한다고 가정 시 20년 동안 사용할 수 있어 기존 헤파 필터 대비 수명이 최대 40배 가량 증가하는 셈입니다.

삼성전자는 이 기술을 적용한 시제품을 제작해 반도체 사업장 내 건물과 버스터미널, 지하주차장 등의 공조시설에 적용하고 성능을 검증할 계획입니다.

광촉매를 적용한 신개념 공기정화 필터 기술 연구 결과는 그 우수성을 인정받아 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 15일(영국 현지시간) 게재됐습니다.

※ 논문명: Long-lifetime water-washable ceramic catalyst filter for air purification

(논문링크: www.nature.com/articles/s41467-023-36050-w)

삼성전자 SAIT 권혁재 연구원(교신저자 및 공동 1저자)은 “이번 연구는 필터 제조 업계 뿐만 아니라 실 사용자들의 경험과 요구사항을 적극 반영해 시작하게 됐다”며 “향후 공기정화 필터 재생 기술 관련 연구를 확장해 상용화 시기를 앞당길 것”이라고 말했습니다.

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약속 시간이 다 와가는데, 배터리가 없어서 연락두절 된 적 있나요? 노트북이 켜지지 않아 전전긍긍했는데 배터리가 없었던 적도 있을 테죠. 오늘의 인생맛칩 목적지는 이런 불상사를 막아주며 모든 제품이 무사히 작동할 수 있게 도와주는 전력관리IC 맛집입니다.

전력관리IC는 전자기기에 필요한 전력을 변환, 분배, 제어하는 반도체(PMIC, Power Management IC)를 뜻하는 용어인데요. 부품마다 효율적으로 전력을 공급하며 아주 중요한 역할을 하고 있죠. 우리의 일상을 책임지는 전자기기의 심장, 전력관리IC에 대한 이야기가 궁금하다면, 지금 바로 영상을 통해 확인해보세요!

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