국내 최대 전자제품 유통업체인 하이마트는 최근 TV 판매 부진으로 골머리를 앓고 있다고 한다. 한 관계자는 “안 팔려도 너무 안 팔린다”며 “이렇게 안 좋았던 적이 없었다”라고 하소연했다. 전자업계의 고위 관계자는 “한국 등 프리미엄 제품의 판매 비중이 높은 선진 시장에서 TV 판매가 눈에 띄게 줄었다”고 말했다. TV가 안 팔리는 이유는 경기 불안 탓이 크겠지만 스마트폰과 태블릿을 구매하느라 소비자들의 지갑이 얇아진 이유도 있을 것이다.

정부 지원 정책으로 근근이 이어오던 일부 지역의 ‘판매 특수’도 사라졌다. 디지털전환을 끝낸 일본 TV 시장은 최근 판매량이 3분의 1로 줄었다. 중국도 가전제품 보조금 정책이 중단되자 TV 시장이 급격히 얼어붙었다. 시장조사업체 디스플레이서치는 올해 전 세계 TV 시장 금액 규모가 전년 대비 4.8%나 줄어들 것이라는 전망을 내놨다. 작년에 이은 2년 연속 마이너스 성장이다.

TV 완성품 업체에 액정표시장치(LCD) 패널을 공급하는 디스플레이 업체들은 더 울상이다. TV 수요는 감소하는 반면 패널 공급량은 기하급수적으로 늘어나고 있기 때문이다.

중국 BOE와 CSOT는 정부 지원을 등에 업고 공장을 짓고 또 짓고 있다. 삼성과 LG 국내 패널 업체들은 줄어드는 수요에 대응하기 위해 공장 가동률을 조정하고 있지만 BOE, CSOT는 시황에 아랑곳 않고 공격적으로 패널을 뽑아내고 있다. 이 탓에 지난 6월 한 달간 40-42인치 TV용 패널 가격은 10달러나 빠졌다. 한상범 LG디스플레이 사장은 최근 기자들과 만난 자리에서 “중국 업체들의 패널 공급량 확대로 인해 업계에 미치는 영향(가격하락)이 상당히 클 것”이라고 고개를 가로저었다. 수급 상황으로 보면 오를 여지가 없다는 것이 더 큰 문제다. 중국 정부가 매기는 LCD 패널 관세도 국내 업체들의 수출을 감소시키는 부정적 요인이다.

LG디스플레이는 1일 파주 공장에서 8세대(2200×2500mm) 유기발광다이오드(OLED) 생산라인(M2) 장비 반입식 행사를 가졌다. 이날 행사장에 걸린 플랜카드에는 ‘OLED로 세상을 바꿉시다’라는 구호가 적혀있었다. TV 패널 시장의 경쟁 구도를 하루빨리 LCD에서 OLED로 전환해 성장세를 지속하겠다는 의지가 묻어난 구호였다.

시황도 좋지 않은데 7000억원이나 들여 새 라인을 구축하는 것은 쉽지 않은 일이다. 이 공장이 내년 하반기 본격 가동되면 LG디스플레이는 55인치 기준 연간 약 200만대(골든 수율 및 100% 가동률 달성시)의 OLED TV 패널을 생산할 수 있게 된다. 수율을 고려하면 숫자는 더 줄어들겠지만, 이 정도는 팔아줘야 수지타산이 맞는다는 얘기다. LG전자의 연간 TV 출하량 가운데 5% 가량을 LCD가 아닌 OLED로 팔아야 한다는 것이다.

당장 낮은 수율을 끌어올리는 것이 과제다. 기술면에서는 LCD보다 해상도가 높아야 소비자들이 얼마라도 돈을 더 내고 OLED TV를 구입할 것이다. 플라즈마디스플레이패널(PDP)이 LCD 보다 저렴했음에도 불구 시장 경쟁에서 밀린 결정적 이유는 상대적으로 낮은(늦은) 해상도 때문이었다. 55인치 풀HD OLED TV보다 84인치 울트라HD TV가 잘 팔리는 걸 보면 소비자들이 하드웨어에서 찾는 가치는 명확하다. 한상범 사장은 이날 장비 반입식에서 “처음 가는 길이라 쉽지 않겠지만, 협력사들과 힘을 합쳐서 반드시 성공할 것”이라고 강조했다. LG디스플레이의 도전이 성공했으면 하는 바람이다.

2013/08/02 10:24 2013/08/02 10:24

지난 6월, 업계에 한 가지 놀라운 소식이 전해졌습니다. 인텔 아톰 프로세서(Z2580, 코드명 클로버트레일+)가 ARM 기반 모바일 애플리케이션프로세서(AP)보다 전력소모량은 적으면서도 성능은 높다는 뉴스였습니다.

뉴스는 시장조사업체 ABI리서치가 제공했 습니다. ABI는 인텔 아톰 Z2580이 탑재된 레노버 K900 스마트폰과 넥서스10 태블릿(삼성 엑시노스 5250), 갤럭시S4 i9500(삼성 엑시노스 옥타), 갤럭시S4 i377(퀄컴 스냅드래곤 600), 아수스 넥서스7(엔비디아 테그라3)의 벤치마크 테스트를 진행하고 인텔 Z2580이 가장 낮은 전력소모량으로 가장 높은 성능 점수를 받았다고 발표했습니다.

ABI리서치의 테스트 결과는 이랬습니다.

Z2580 의 평균 전류량은 0.85A(최대 1.05A)로 가장 낮았고, CPU 성능 점수는 5547점으로 가장 높았습니다. 삼성전자 엑시노스 옥타의 평균 전류량은 1.38A(최대 1.71A), CPU 성능 점수는 5277점이었습니다. 퀄컴 스냅드래곤 600(APQ8064T)의 평균 전류량은 1.79A(최대 2.104A), CPU 성능 점수는 5387점을 기록했습니다. 퀄컴과 삼성의 AP는 인텔 아톰 프로세서보다 전력은 많이 사용하면서도 성능은 오히려 낮은 것으로 나온겁니다.

인텔 아톰 프로세서는 전력소모량이 높아 스마트폰 제조업체들이 채용을 꺼려왔던 것으로 전해지고 있습니다. ARM은 ‘저전력 프로세서’의 대명사로 불립니다. 테스트 결과는 이러한 상식을 뒤집은 것이었습니다. ABI리서치도 “놀랍다”고 감탄했습니다. 삼성전자가 클로버트레일+를 자사 갤럭시탭3 10.1에 탑재할 만한 이유가 충분하다는 얘기도 나왔습니다.

그러나 전문가들 사이에선 논쟁이 오갔습니다. ‘과연 이것이 정확한 벤치마크냐’라는 것이었죠. ‘믿을 수 없다’는 의견이 많이 나왔습니다. ABI는 어떤 벤치마크 툴을 사용했고, 어떤 기준이 적용했는가를 공개하지 않았습니다. 바로 이것이 논쟁의 발단입니다.

분석가들은 ABI리서치가 테스트를 위해 안투투(AnTuTu)라는 모바일 벤치마크 툴을 사용한 것으로 밝혀냈습니다.

짐 맥그리거라는 티리아스리서치의 설립자이자 수석연구원은 지난 10일(현지시각) 반도체 전문 미디어인 EETimes의 블로그를 통해 의혹을 제기했습니다. 안투투를 믿을 수 없다는 것이 요지입니다. ‘짜고친 고스톱이 아니냐’는 것이죠.

그는 “안투투 2.93이 3.3 버전으로 판올림되면서 인텔 프로세서(Z2460)를 탑재한 모토로라 레이저i의 전체 성능 점수는 122%나 증가했는데, ARM 기반 삼성 엑시노스 옥타를 탑재한 갤럭시S4는 59% 증가에 그쳤다”며 “이러한 차이가 발생하는 벤치마크 툴을 신뢰할 수 있겠나”라고 말했습니다.

인텔 프로세서용 안투투는 ICC(Intel C++ Compiler)로 컴파일 됩니다. 컴파일러는 고급 프로그래밍 언어로 작성된 소스를 컴퓨터에서 실행될 수 있는 형태의 프로그램으로 바꿔주는 일종의 번역기입니다. 인 텔은 자사 칩에서 프로그램이 보다 빨리 돌아갈 수 있도록 ICC를 매우 저렴한 가격에 판매하고 있습니다. 물론, ICC로 컴파일된 프로그램은 인텔 칩에서 더 ‘잘’ 작동하겠죠. ARM 프로세서용 안투투는 공개 GCC(GNU Compiler Collection)로 컴파일됩니다.

같은 날 기술 컨설팅 업체인 버클리디자인테크놀로지(BDTI)는 벤치마크 툴인 안투투의 문제점을 지적합 니다. BDTI는 안투투로 테스트를 진행하면 ARM 기반 삼성전자 엑시노스 옥타는 벤치마크 소스 코드에 명시된 모든 작업을 수행하는 반면, 인텔 아톰 프로세서는 몇 가지 단계를 건너뛴다고 밝혔습니다. 소스 코드를 분석해 불필요한 코드를 삭제하는 컴파일러의 최적화 능력은 실제 응용 프로그램 개발 시 유용하지만 1대 1로 프로세서를 비교하는 순수 벤치마크에선 ‘반칙과도 같다’라는 것이 BDTI의 주장입니다.

이날 저녁 안투투는 수정 버전인 3.32 버전을 구글 플레이에 올려놓습니다. 개발사는 “점수 안정성을 높였다”라고만 설명했습니다. 12일 짐 맥그리거 연구원은 새 버전의 안투투를 돌려본 결과 삼성 엑시노스 옥타와 퀄컴 스냅드래곤 600의 점수는 과거 버전의 테스트 결과와 비교해 변함이 없었지만 인텔 아톰 Z2580 프로세서의 전체 점수는 20% 하락했다는 내용을 게재합니다.

그는 엑시노스 옥타보다 아톰 Z2580의 성능이 떨어진다는 표도 올려놨습니다. 안투투 3.32 버전이 내부적으로 무엇이 달라졌는 지는 알 수 없지만, 맥그리거는 이렇게 결과치가 달라지도록 앱이 수정된 것은 개발사들이 ‘잘못’(인텔 프로세서에 유리한 어떤 환경 조성)을 인정한 셈이라고 주장합니다.

그러나 논쟁의 불씨는 여전히 남아 있습니다. 배터리를 사용하는 모바일 기기는 얼마만큼의 전력으로 어느 정도의 성능을 내는가가 핵심이기 때문입니다. ABI리서치도 전력당 성능을 부각시켰습니다.

엘 레지 ABI리서치 대변인은 영국 온라인 IT매체 더레지스터와의 인터뷰에서 “우리는 전력당 성능에 초점을 맞추고 있는데, 그(맥그리거)는 핵심을 잘못 짚었다”라며 “단순 성능 벤치마크는 너무나 쉽다”라고 말했습니다.

뭔가 대단한 방법으로 전류량을 측정했나본데, 이 역시 구체적 기준과 측정 방법을 밝히지 않는다면 논쟁은 계속 이어질 것 같습니다. 전문가들은 일부 벤치마크 결과과 절대적 성능 지표가 되는 것은 아니니 참고만 하라고 조언합니다.

이번 논쟁으로 독자 컴파일러를 보유한 인텔의 기술력을 칭찬하는 목소리가 들리는 건 아이러니입니다. ARM은 왜 독자적인 컴파일러를 못 만드냐는 것이죠.

논쟁이 이뤄진다는 건 모바일 분야에서 인텔의 경쟁력이 높아지고 있다는 증거입니다. ARM 생태계에 속해있는 대부분의 AP 개발사들이 이런 생각을 할겁니다. ARM은 물론이고, 직접적으로는 모바일 AP 1위 업체인 퀄컴이 정말 긴장해야할 상황이 멀지 않았다는 생각입니다.

2013/07/17 10:32 2013/07/17 10:32
세계 유수의 반도체 업체들이 차세대 메모리(P램·Re램·STT-M램)의 연구개발(R&D)에 힘을 쏟고 있다. D램과 낸드플래시의 미세공정 수준이 조만간 한계치에 도달할 것으로 예상되고 있는 가운데 미래 먹거리를 준비하고 있는 것이다. 업계에선 오는 2015~2016년 차세대 메모리가 상용화될 것이라고 예측하고 있다.

아래 자료는 박성욱 SK하이닉스 사장이 지난해 8월(당시 부사장) 미국 산타클라라에서 개최된 ‘플래시메모리서밋2012’에서 강연한 내용이 담긴 슬라이드다. 강연 주제는 ‘새로운 메모리 기술에 관한 전망’(Prospect for New Memory Technology)이다. 박 사장은 최고기술책임자(CTO)였던 부사장 시절 국내외 학회 등에서 다양한 강연 활동을 했다. 일년 가까이 지난 자료지만 차세대 메모리가 시장에 나올 수 밖에 없는 상황은 그때나 지금이나 변함이 없다.



강연 초반은 “차세대 메모리로 갈 수 밖에 없는 이유”에 대한 언급이 이뤄진다. 위 슬라이드는 D램 가격 동향이다. 공정 미세화를 거치면서 메모리 용량(bit)당 원가는 지속적으로 하락했다. 1991년부터 2011년까지 연 평균 33%씩 가격이 떨어졌다. 그러나 2y나노 세대로 접어든 2012년부터는 가격 떨어지는 속도가 둔화될 것이라는 전망이다. 극자외선(EUV) 노광장비의 성능개선 지연, 전하를 저장하는 커패시터의 A/R(Aspect Ratio) 문제로 미세공정 전환 속도가 늦춰지고 있는 것이 이유다.

D램은 전하의 저장 유무로 1과 0을 판단하는 커패시터의 용량을 사수하는 것이 도전 과제다. 이는 EUV 노광 장비의 성능 개선 지연과는 또 다른 차원의 문제다.

공정 미세화가 이뤄질 수록 셀 면적은 좁아진다. 그간 D램 업체들은 좁아진 셀 면적 위에서 커패시터를 수직으로 길죽하게 늘어올리는 방법으로 용량을 사수해왔다. 커패시터 용량이 줄어들면 데이터 보관 시간이 짧아지고 전력 누출량은 증가해 불량율이 높아진다. 따라서 용량 사수는 무조건적으로 이뤄져야 한다.

3x나노대 D램 커패시터의 A/R(바닥 면적과 높이 비율)은 25다. 현재 기술 그대로 10나노대로 접어들 경우 커패시터의 A/R(바닥 면적과 높이 비율)은 100이 넘을 것이라는 예상이 나와 있다. 100이라는 A/R 비율은 상상을 초월하는 것이다. 162층, 높이가 828m인 세계 최고층 건물 두바이 부르즈 할리파의 A/R 비율은 단지 6에 그친다.


낸드플래시도 매년 50%씩 용량 밀도를 늘려왔다. 용량 밀도를 늘리면 그 만큼 원가가 저렴해진다. 그러나 현재 플로팅게이트 방식을 고수한다면 낸드플래시의 선폭 미세화 역시 한계에 부닥칠 가능성이 높다. 미세화가 이뤄질 수록 셀 하나당 축적할 수 있는 전자(Electrons)의 수가 줄어들기 때문이다. 전자의 수가 줄어들면 셀을 제어하는 데 어려움을 겪는다고 한다. 60나노대 낸드플래시는 100여개의 전자를 축적할 수 있었지만, 10나노대에서 축적할 수 있는 전자 수는 10개에 그친다.

축적할 수 있는 전자의 수가 줄어드는 것 외에도 셀간 간섭 현상 등도 낸드플래시의 미세화를 가로막는 장벽이다. 이에 대한 해결책으로 나온 것이 메모리 칩을 수직으로 쌓아 집적도를 높이는 3D 적층 낸드플래시 기술이다.

3D 적층 낸드플래시는 삼성전자와 SK하이닉스, 도시바, 마이크론 모두 R&D를 진행하고 있다. 도시바가 2007년, 삼성전자는 2009년, SK하이닉스는 2010년, 마이크론은 2011년 반도체 학회 등에서 자사의 3D 낸드플래시 기술을 공개했다. 적층 방식이라는 점에서 4개 회사 모두 공통점을 갖고 있으나 세부 기술 방식은 각각 다르다. 그러나 3D 낸드플래시가 완벽한 해결책은 아니라고 박 사장은 설명하고 있다. 3D 낸드플래시는 다층으로 쌓다보니 공정상 복잡도가 올라가고 정상 수율을 확보하는 것이 어렵다. 장비 투자 비용도 상당하다. 데이터 보존 능력 역시 떨어진다.


차세대 메모리는 D램과 낸드플래시를 대체할 수 있을 것으로 예상된다. 모두 비휘발성이어서 데이터 유지 능력 및 신뢰성을 높일 수 있다. 아울러 시스템 성능 역시 끌어올릴 수 있다는 잠재력이 있다.


차세대 메모리로 불리는 P램·Re램·STT-M램의 역할은 왼쪽 그림과 같다. STT-M램은 속도가 빨라 D램에 가깝고, 데이터 기록 밀도가 높은 Re램은 낸드에 가깝다. P램은 D램과 낸드의 중간에 위치한다.


차세대 메모리가 서버에 탑재된다고 보면, 각각의 쓰임새는 위 그림과 같다. L3 캐시 및 D램을 대체할 워킹 메모리에 STT-M램이 후보군으로 올라와 있다. 하드디스크를 대체할 용도로는 데이터 기록 밀도가 높은 P램과 Re램이 후보다.

P램은 물질의 상(相) 변화를 이용한 차세대 메모리다. 물질의 상이 비결정에서 결정질로 변할 때 1비트를 얻는 방식으로 동작한다. P램의 소재로는 게르마늄(Ge)-안티몬(Sb)-텔루륨(Te)이 쓰인다. 이들 재료는 비교적 널리 알려져있기 때문에 안정성 측면에서 유리하다. 5나노대까지 선폭을 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 D램처럼 사용하기 위해서는 비용을 D램 대비 절반 가량으로 낮춰야 한다. 동작시 전력소모량을 낮춰야 하는 문제도 남아 있다.

STT-M램은 D램을 대체할 가능성이 높은 차세대 메모리다. 자성체에 전류를 가해 발생한 전자회전을 이용, 저항 값의 크기에 따라 데이터를 기록하고 보존한다. 전원을 꺼도 데이터가 지워지지 않는 비휘발성인데다 고속 동작이 가능하다는 특징을 갖고 있다. 10나노대까지 선폭을 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 D램을 대체하기 위해서는 생산 원가를 더 낮춰야 한다. 지금은 D램보다 원가가 높다. 속도, 소모전력, 대역폭 모두 개선이 이뤄져야 한다.


Re 램은 전기적 저항 특성이 외부 전압이나 전류에 따라 변화하는 원리를 이용한 비휘발성 메모리다. 낸드플래시의 속도 및 대용량화 한계를 모두 극복할 수 있고 전력소모량 역시 낮출 수 있는 차세대 메모리로 알려져 있다. 추후 하드디스크와 낸드플래시를 대체할 스토리지 제품군에 탑재가 이뤄질 것이라는 전망이다. 그러나 불분명한 스위칭 메커니즘을 밝혀내는 것이 과제다. P램, M램 상용화 이후 가장 늦게 선보여질 것으로 예측되고 있다.


SK하이닉스의 차세대 메모리 전략을 보여주는 슬라이드다. STT-M램이 기존 D램과 S램을 대체하고, Re램은 낸드플래시와 하드디스크를 대체할 수 있을 것이라고 회사는 생각하고 있다. P램은 새로운 메모리 시장을 창출할 수 있을 것이라는 기대다.

SK하이닉스는 차세대 메모리 분야에서 세계 굴지의 기업들과 협력하고 있다. STT-M램은 도시바와, P램은 IBM과, Re램은 HP와 공동 개발을 진행한다. 중요한 건 컨트롤러다. 컨트롤러 기술은 메모리의 성능을 좌우한다.

작년 6월 SK하이닉스는 미국 실리콘밸리의 반도체 설계 업체인 LAMD(Link A Media Devices)를 약 2900억원에 인수한 바 있다. LAMD는 차세대 메모리를 동작시키는 컨트롤러를 개발하고 있다. LAMD 인수는 차세대 메모리 시장에서 완벽하게 주도권을 쥐겠다는 SK하이닉스의 의지인 셈이다.

2013/07/05 10:29 2013/07/05 10:29


공급망관리(SCM, Supply Chain Management)는 수요예측, 자재구매, 생산 및 물류 등 매출과 이익을 내기 위한 기업의 핵심 경영 활동을 포괄적으로 아우르는 개념이다. SCM이라는 범주에 판매 제품의 혁신성까지 포함한다면, SCM 역량이 곧 기업의 경쟁력일 수 있을 것이다.

시장조사업체 가트너는 포춘 500대, 포브스 2000대 기업 가운데 금융 및 보험 기업을 제외한 연 매출 100억달러 이상의 기업을 대상으로 매년 SCM 역량을 수치화하고 순위를 매긴다. 평가 기준은 전문가 의견(외부 전문가 25%+가트너 연구원 25%), 최근 3년간 총자산이익률(25%), 재고회전율(15%), 최근 3년간 매출성장률(10%)이다. AMR리서치가 매년 이러한 조사를 실시했으나 2009년 12월 가트너가 6400만달러에 이 회사를 인수, 자산화한 뒤로는 가트너 이름을 달고 조사 결과가 나오고 있다. SCM에 관한 기업들의 관심이 뜨거워지자 가트너도 해당 분야의 연구 역량을 강화해 수익성을 높여보겠다는 의도가 보인다.

가트너는 현지시각으로 23일 2013 글로벌 SCM 경쟁력 상위 25개 기업 순위를 발표했다. 이 조사에 따르면 미국 애플은 6년 연속 1위를 차지했다. 애플은 전문가 의견, 총자산이익률, 재고회전율, 매출 성장률 모든 부문에서 높은 평가를 받아 10점 만점에 가까운 9.51점으로 1위를 차지했다. 눈에 띄는 지수는 재고회전율이다. 애플의 재고회전율 지수는 82.7로 25위권 기업들 가운데 맥도날드(147.5)에 이어 2위를 차지했다. 이 같은 재고회전율 지수는 상당히 높은 것이다. ‘다이렉트판매모델’을 기치로 내건 델컴퓨터 조차도 재고회전율은 30.7에 그친다. 삼성전자와의 차이도 상당하다. 표 참조.

이러한 조사 결과에 동의할 수 없는 이유는, 전체 평가 점수에서 전문가 의견의 차지 비중이 과도하게 높다는 것이다. 익명의 외부 전문가(150~200명)가 15분(평균) 동안 웹 투표로 진행한 결과를 토대로 기업의 SCM 역량을 평가 했기 때문에 누군가 문제를 제기하면 논란이 생길 소지가 크다. 공정성과 신뢰성를 확보하려면 올해 참여한 외부 전문가 172명, 가트너 연구원 33명이 누구인지, 평가를 할 만한 권위를 가진 사람인지 공개해야 할 것이다.

애플의 높은 재고회전율 지수를 단순히 플러스 점수로 반영하는 평가 로직도 바꿔야 할 것이다. 국내외 부품(디스플레이, 반도체 등) 업체들로부터 터져나오는 불만은 “애플이 과도한 수요 예측치를 제시해 물건을 만들면, 그 만큼을 가져가지 않아 재고로 쌓인다”라는 것이다. 나(갑)의 재고를 남(을)에게 떠넘기는 식이다. 가트너는 이런 애플을 ‘최고의 SCM 역량을 가졌다’고 6년 연속 띄워줬다. 값비싼 가트너 보고서를 구입한 신생, 중소, 중견 기업들은 이러한 애플의 못된 경영 기법(?)을 보고 배울 수도 있을 것이다. 가트너가 건전한 산업 발전을 위해 이러한 보고서를 작성한다는 명분을 내세우려면 후방 협력 업체들의 매출, 이익, 재고회전율 등도 조사해 보다 입체적인 방법으로 평가를 해야 한다.
2013/05/29 10:21 2013/05/29 10:21
21일(현지 시각)부터 24일까지 캐나다 벤쿠버에서 개최된 국제정보디스플레이학회(SID)2013에선 플렉시블 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이의 연구 성과가 속속 공개됐다.

LG디스플레이는 SID2013 전시에서 유리 대신 플라스틱 기판을 사용한 5인치 OLED 패널 시제품을 선보였다. 회사는 해당 제품은 오는 하반기 실제 양산된다는 점을 들어 기술 방식과 성과를 세세하게 서술해야 하는 논문 발표는 하지 않는다고 밝혔다.

일본의 샤프, 파나소닉, 도시바는 플렉시블 디스플레이 분야 논문을 발표했다. 이들이 연구에 활용한 박막트랜지스터(TFT) 기술은 모두 IGZO(인듐[In], 갈륨[Ga], 아연[Zn] 산화물[O], 옥사이드라고도 부름)였다는 점도 특징이라 할 만하다.

일본의 연구개발전문기업인 SEL(Semiconductor Energy Laboratory) 및 AFD(Advanced Film Device)는 샤프와 공동으로 326PPI(인치당픽셀수)의 3.4인치 고해상도 플렉시블 OLED 디스플레이의 연구성과를 선보였다(강연번호 18.2).

SEL과 AFD, 샤프의 연구 성과물은 TFT와 컬러필터(CF) 기판을 분리해서 만들어 합착한 뒤 위 아래 유리기판을 떼어내고 휘어지는 기판을 다시 합착하는 방법이 활용됐다. 합착 전 공정에선 위 아래 유리기판 안쪽에는 금속 분리층(separation layer)이 형성된다. 합착 후 두 금속 분리층은 유리기판과 함께 떨어져나가고 플렉시블 기판으로 대체된다. 이러한 공정을 거친 결과물은 5mm의 곡률반경(bending radius, 곡률반경값이 낮아야 더 구부릴 수 있음)을 가지며 두께가 70마이크로미터(μm), 무게가 2g이었다. 여기 쓰인 TFT 기판은 SEL과 샤프가 공동 개발한 CAAC(c-axis aligned crystal) 방식 IGZO였다. 발광구조는 전면발광(top emission) 방식이 적용됐다.

파나소닉은 전면발광 방식의 풀 컬러(RGB) 4인치 플렉시블 OLED 디스플레이 연구논문(강연번호 18.4)을 발표했다. 파나소닉은 유리기판위에 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름을 얹고 그 위로 비정질-IGZO(a-IGZO) TFT, OLED, 봉지(encapsulation)층을 형성한다. 이후 유리기판을 떼어내면 휘어지는 패널이 완성된다. 결과물은 80PPI에 10mm의 곡률반경을 가진다.

도시바도 10.2인치 WUXGA(1920×1200) 해상도의 플렉시블 AM OLED 디스플레이 연구 성과를 발표했다(강연번호 70.1). 플라스틱 기판 기반의 옥사이드 TFT 구동 기술을 활용했고, RGBW 컬러필터와 화이트 OLED 기술을 적용해 223PPI의 고해상도를 구현했다. 기판은 폴리이미드 플라스틱이 사용됐다.

미국 애리조나 대학은 IGZO TFT를 활용해 RGB 증착 방식의 14.7인치형 81PPI의 플렉시블 디스플레이의 연구논문(강연번호 70.2)을 발표했다.
 일본인 연구진으로 구성된 삼성 요코하마 연구소는 미세한 흙입자(clay)를 소재로 사용한 나노 플렉시블 필름에 관한 논문(강연번호 70.3)을 발표했다. 이 필름은 습기를 효과적으로 막아주고 균열이 없는 것이 특징이며 생산비용 또한 저렴하다고 한다.
2013/05/25 23:18 2013/05/25 23:18
김기남 삼성디스플레이 대표는 21일(현지시각) 캐나다 벤쿠버 컨벤션센터에서 열린 ‘국제정보디스플레이학회(SID) 2013’에서 ‘디스플레이와 혁신 : 디스플레이가 만들어가는 신나는 미래’를 주제로 기조연설을 했다. 외신 등에 따르면 김 대표는 이날 ‘신나는 미래’를 만들어가기 위한 혁신 디스플레이 기술, 그리고 양산을 위한 선결 과제 등 10가지 이슈를 공개했다.

10가지 이슈 가운데 몇몇은 이미 업계 전문가들 사이에선 잘 알려진 얘기지만, 삼성디스플레이의 고민 혹은 기술 개발 로드맵을 가늠할 수 있다는 점에서 상당한 의미를 가진다. 삼성디스플레이는 그간 공식적인 자리에서 이 같은 기술 발표를 한 적이 없기 때문에 이번 김 대표의 연설은 꼼꼼히 살펴볼만 하다.

그가 저온폴리실리콘(LTPS) 박막트랜지스터(TFT) 공정의 우수성을 여러 차례 강조한 점은 특히 눈에 띈다. 삼성을 제외한 대부분의 디스플레이 패널 업체들은 LTPS 대신 IGZO(혹은 옥사이드) 공정을 도입하고 있다. 기술 생태계에서
‘고립’은 곧 ‘파멸’을 의미한다. 그간 우리는 굉장히 좋은 기술이 시장 논리로 사장되는 광경을 자주 목격해왔다. 대외 활동에 소극적인 삼성디스플레이가 자사의 양산 경험을 토대로 LTPS의 우수성을 강조한 건 ‘고립’되지 않겠다는 의지를 내보인 것이 아닐까.

아래는 김 대표가 밝힌 10가지 이슈.

1. 플라스틱 기판 소재의 경도 및 내구성 확보

플렉시블 디스플레이에 탑재되는 플라스틱 기판 소재의 경도(硬度) 및 내구성 확보가 시급하다. 플라스틱은 기존 디스플레이의 소재인 유리와 비교했을 때 경도와 내구성이 떨어진다. 경도 문제는 유기물과 무기물을 합친 하이브리드 재료를 개발, 이를 플라스틱 표면에 코팅하는 방법으로 해결 가능하다. 또 내구성을 높이기 위해 여러 겹으로 층(레이어)을 쌓는 방법의 구조적 보강 기술이 개발되고 있다.

2. TPS의 핵심 소재인 ITO 대체

터치스크린패널(TPS)의 핵심 소재인 인듐주석산화물(ITO) 필름의 일반적 곡률반경(bending radius)은 8mm로 휘어짐이 완만하다. 완만하게라도 자꾸 구부릴 경우 제 기능을 잃을 수도 있다. 따라서 TPS 전극 소재를 기존 인듐에서 은이나 구리 같은 금속(metal mesh)으로 변경하거나 실버나노와이어(silver nano-wire)로 교체하려는 움직임이 있다. 이들 소재를 쓰면 곡률반경 2mm로 낮질 것이라는 예상이다. 보다 유연해질 수 있다는 얘기다. 곡률반경이 1mm 이하의 ‘궁극적’ 플렉시블을 구현하기 위해서는 탄소나노튜브(CNT)나 그래핀, 전도성 고분자(conductive polymers) 같은 새로운 소재를 적용해야 한다. 그러나 이들 소재를 활용한 TSP 전극 형성 기술은 아직 초기 단계다.

3. 차세대 박막 봉지 기술

차세대 봉지(밀봉, encapsulation) 공정 기술은 플렉시블 능동형(AM) 유기발광다이오드(OLED) 양산을 위해 꼭 필요한 기술이다. AM OLED의 주 원료인 유기EL은 산소나 수분에 노출되면 제 기능을 잃어버리기 때문이다. 휘어지는 플렉시블 디스플레이로 만들기 위해서는 봉지 공정에서도 유리를 대체할 소재를 찾아야 한다. 김 대표는 박막(Thin Film) 봉지, 즉 TFE로 명명된 기술이 해결책이며 대량 생산이 가능할 것이라는 요지의 발언을 했다. TFE는 TFT 기판 위에 유기EL을 증착한 후 또 다시 유기물과 무기물 층을 교차로 덮어 산소나 수분으로부터 유기EL을 보호하는 다층 박막 공법. 관건은 여러겹인 층(레이어)를 줄여 생산성을 높이는 것이다. 업계 및 학계에선 TFE 기술은 생산성이 떨어진다는 의견을 내놓고 있다. 김 대표의 “대량 생산이 가능할 것”이라는 발언은 그간 연구개발(R&D)에 상당 부분 진척이 있었음을 시사한다.

4. LTPS는 차세대 AM OLED를 위한 유일한 해결책(1)

김 대표는 플렉시블 디스플레이에 가장 알맞은 TFT 재료 폴리실리콘(Poly-Si)이라고 강조했다. 폴리실리콘은 기존 아몰퍼스실리콘(a-Si) 대비 전자의 이동도가 100배 이상 빠르고 안정성도 높다. 폴리실리콘은 현 상태 그대로도 5mm의 곡률반경을 갖고, 구조 변경을 통해 이 반경을 2mm 이하로 낮출 수 있다. 김 대표의 이 같은 강조는 IGZO(인듐[In], 갈륨[Ga], 아연[Zn] 산화물[O], 옥사이드라고도 부름)가 아닌 저온폴리실리콘(LTPS) 공정을 도입한 자사의 선택이 ‘장기적으로는 옳다’는 주장을 우회적으로 펼친 것이라 해석된다. 아울러 그는 가장 이상적인 TFT의 재료는 유기물(폴리사이오펜, 저분자 유기물, 용액 공정의 인쇄 TFT 등)이겠지만 업계가 요구하는 사양을 충족시키려면 많은 과제를 풀어야 할 것이라고 설명했다.

5.
LTPS는 차세대 AM OLED를 위한 유일한 해결책(2)

전기적 안정성이 뛰어난 LTPS TFT 공정 높은 광학 성능의 발광층을 구성할 수 있었다고 말하기도 했다. 최근 갤럭시S4에 탑재된 풀HD AM OLED 패널의 다이아몬드 컬러 패턴이 좋은 예다.
김 대표는 전력 소모량을 포함한 거의 모든 측면에서 AM OLED가 액정표시장치(LCD)보다 낫고, 이 같은 차이는 해상도가 높아질 수록 확대될 것이라는 견해를 내비쳤다. 이는 불안정한 문턱전압으로 양산화에 어려움을 겪고 있는 IGZO 방식을 평가절하함과 동시에 LCD보다 AM OLED가 우위라는 점을 강조한 것으로 보인다.

6.
LTPS는 차세대 AM OLED를 위한 유일한 해결책(3)

LTPS의 경쟁력 소개(?)는 이어졌다. 폴리실리콘 TFT는 높은 전자 이동도와 대형 사이즈에서의 우수한 전기적 안정성을 갖췄고, 수명도 길다. 따라서 LTPS 도입은 대형 및 고해상도 AM OLED 패널을 만들기 위한 최선의 선택이라고 그는 말한 것으로 전해졌다. 특히 4K 2K(UHD)다음 세대인 8K 4K 해상도에선 LTPS가 유일한 안일 것이라고 강조했다.

7. 투명 디스플레이를 위한 기판 및 음극 재료의 투명화

투명 AM OLED를 양산하려면 내열성이 강하면서도 보다 투명한 기판을 개발해야 한다. 가공온도가 350도 안팎인 LTPS 공정을 견딜려면 내열성이 높은 플라스틱 기판이 개발되어야 한다는 것이다. 음극(cathode, OLED는 양극과 음극의 전극 사이에 유기물을 배열하고 전기를 가해 빛을 낸다) 재료 역시 투명해져야 한다. 음극 투명도 80%는 돼야 투명 디스플레이적합하다.

8. 낮은 소비전력의 인광 재료 적용 확대

AM OLED 패널을 탑재한 스마트폰에서 디스플레이 모듈이 차지하는 소비 전력 절반가까이 된다. 이 가운데 대부분은 스스로 발광하는 유기EL 재료에서 소비된다. 스마트폰의 배터리 사용량을 늘리려면 보다 전기를 덜 먹는 고효율 유기EL 재료가 개발돼야 한다. 알려진 인광 재료는 형광 재료보다 효율이 3배 가량 높다. 삼성디스플레이는 이미 2011년부터 적(R)색 인광 재료를 자사 AM OLED에 적용해왔다. 갤럭시S4에 탑재되는 최신형 AM OLED 패널에는 녹(G)색 인광 재료가 사용됐다. 2018년에는 청(B)색에도 인광 재가 적용될 것으로 관측됐다. 이렇게 되면 전력 소모량이 크게 줄 것 이라는 기대다.

9. 디스플레이 패널에 센싱 기능 접목

조금은 먼 미래 얘기지만 디스플레이 패널에 산화아연(ZnO)을 접목, 다양한 센싱 기능을 구현한다는 연구도 진행하고 있다. 이 기술이 완성되면 디스플레이 패널이 터치 피드백을 제공하거나 유해 화학물질을 감지할 수 있게 된다.

10. 디스플레이의 빛 파장을 활용한 피부관리

디스플레이가 헬스케어 용도로 쓰일 수 있다는 아이디어도 발표됐다. 예컨대 415nm 파장의 빛은 살균 효과가 있어 여드름 치료에 효과적이다. 633nm의 파장은 콜라겐을 활성화시켜 얼굴 주름을 없애줄 수도 있다.
2013/05/23 13:11 2013/05/23 13:11
시장조사업체 가트너의 1분기 조사자료에 따르면 세계 파운드리 업체들의 최신 28·32나노 로직 공정의 생산능력은 300mm 웨이퍼 투입 기준 월 45만장 규모다. 이 가운데 삼성전자는 전체의 50% 비중인 월 22만5000장의 생산능력을 가진 것으로 나타났다. 이는 파운드리 업계 1위인 TSMC(11만장)보다 두 배 이상 앞서는 것이다.

28·32나노 로직 공정의 삼성전자 파운드리 공장은 S1(기흥, 16만장), 뉴R&D라인(화성, 2만5000장), S2(오스틴, 4만장)가 있다. 삼성은 현재 오스틴 낸드플래시 라인(6만5000장, 올해 가동)을 로직 공정 라인으로 전환 중에 있고 화성에 S3(6만장, 내년 가동)를 새로 짓고 있다. 미국 투자은행인 제프리즈는 이러한 가트너의 조사자료를 인용한 보고서를 통해 삼성전자의 경쟁력이 TSMC보다 우위에 있다고 평가했다.

28·32나노 로직 공정 비중이 높다는 건 고객사가 한정적이라는 사실을 시사한다. IC인사이츠에 따르면 삼성전자의 지난해 파운드리 매출은 전년 대비 98% 성장한 43억3000만달러였다. 이 가운데 애플 물량 비중은 89%에 이르는 것으로 나타났다. 22만5000장 가운데 20만장 가량을 애플 칩을 생산하는 데 할애하고 있는 것이다. 애플이 거래처를 다른 곳으로 옮기지 않겠느냐는 관측에 권오현 부회장이 “소설쓰지 말라”고 예민하게 반응한 이유가 여기 있다.

TSMC는 올해 최신 로직 공정(20~32나노)이 적용되는 캐파를 기존 11만장에서 16만장까지 확대한다. 대만 중부과학단지 소재 최신 300mm 웨이퍼 공장(팹15)의 월 생산 능력을 현재 5만장에서 10만장까지 늘린다는 계획이다. TSMC가 애플로부터 차세대 아이폰에 탑재될 20나노 공정 AP의 수주를 받았다고 하더라도, 최대 5만장에 그칠 것이라는 관측이 나오는 이유다. 애플 아이폰 판매가 제자리 걸음이라고 가정하면, 삼성전자의 애플 생산 물량도 20만장에서 15만장으로 줄어들 것으로 보인다.

앞서 언급한대로 삼성전자는 라인 전환, 신규 증설 등을 통해 내년이면 로직 공정 캐파가 지금보다 10만장 가량 늘어난다. 가동 시기를 늦추거나 캐파 조절로 타격을 최소화하겠지만, 어찌됐건 신규 고객 확보 없이 애플 물량이 늘지 않거나, 줄어들면 공장을 놀릴 가능성이 농후하다. 엑시노스는 대안이 되지 못한다. 지난해 엑시노스 생산으로 올린 매출액 규모는 3억3400만달러로 캐파 대비 비중이 10%선에 그치기 때문이다.

최신 로직 공정이 필요한 제품군은 AP나 그래픽처리장치(GPU), 베이스밴드(BB), 프로그래머블반도체(FPGA) 등으로 한정돼 있다. FPGA는 최근 인텔이 치고 들어온 형국이라 삼성전자가 끼어들 여지가 없어 보인다. TSMC로부터 퀄컴(AP, BB)이나 엔비디아(GPU), AMD(GPU), 미디어텍(AP)의 위탁생산 물량을 대량으로 뺏어오지 않으면 삼성 파운드리 사업은 위험에 직면할 수 있다. 그러나 독자 브랜드의 AP, BB를 생산하고 있는 삼성전자는 고객 영업이 쉽지 않을 것이라는 관측이다.

TSMC는 최신 300mm 시설 외에도 130나노, 180나노의 150mm, 200mm 웨이퍼 공장을 통해 미세전자기계시스템(MEMS), 임베디드 플래시 마이크로컨트롤러유닛(MCU), 아날로그, BCD 파워, CMOS 이미지센서 등 다양한 제품을 위탁생산하고 있다. TSMC의 고객사는 600개 이상이며 약 1만1000개의 각기 다른 칩을 생산, 공급하고 있다. 다품종 소량생산 체제는 공급망관리(SCM)의 복잡성을 야기한다. 다양한 고객군을 기반으로 나름의 SCM 프로세스를 구축한 이런 회사는 무너지기 힘들다.

삼성전자의 파운드리 사업은 애플이라는 외줄을 잡고 인수봉을 오르는 것과 같다. 이 외줄이 썩은 줄임이 밝혀질 때 삼성전자는 어떻게 할 것인가. 취약한 고객기반을 가진 삼성전자의 파운드리 경쟁력이 TSMC보다 앞선다는 제프리즈의 평가는 섣부른 것이기도 하다. 걷기 시작한 영재를 보 날아간다고 평가한 격이다.
2013/05/22 09:57 2013/05/22 09:57
전 세계 디스플레이 관련 기업, 연구자들이 한 자리에 모이는 ‘국제정보디스플레이학회(SID) 디스플레이위크 2013’이 캐나다 벤쿠버에서 19일(현지시각) 개막했다.

SID는 세계적 권위의 디스플레이학회. 올해 SID에선 69개 기술 세션에서 400개 이상의 연구 논문이 발표된다. 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이는 특히 주목받는 분야다. LG디스플레이와 AUO 등 주요 패널 업체들은 이번 SID를 통해 TV 및 모바일 분야에서 OLED와 관련된 다양한 연구 논문을 발표한다.

LG디스플레이는 최근 상용화한 55인치 유기발광다이오드(OLED) TV 설계 기술 및 생산 공정에 관한 다양한 논문을 써냈다. LG디스플레이의 55인치 OLED TV 패널은 옥사이드(산화물반도체, IGZO) 박막트랜지스터(TFT)와 화이트 OLED 증착 기술이 결합된 결과물이다. 이 회사는 ‘Technological Progress and Commercialization of OLED TV(OLED TV의 기술적 진보와 상용화, 강연번호 21.1)’ 논문을 통해 설계 양산 경험을 공유한다.

‘55-inch OLED TV using InGaZnO TFTs with WRGB Pixel Design(WRGB 픽셀 디자인 InGaZnO 박막 트랜지스터를 사용한 55 인치 OLED TV, 강연번호 21.2)
’ 논문에선 옥사이드 TFT 설계 및 화소 구조가 소개된다. LG디스플레이는 옥사이드 TFT에 채용되는 구리 배선의 낮은 저항률을 달성, 전력소모 및 발열 문제를 해결했다. 또 전압을 균등하게 공급해 신뢰성을 확보했다. 아울러 새로운 백(W)적(R)녹(G)청(B) 화소 구조를 구현할 수 있었다.

‘The Study of Picture Quality of OLED TV with WRGB OLEDs Structure (WRGB OLED의 구조와 화질 연구, 강연번호 27.2)’에선 OLED TV의 높은 명암비, 넓은 시야각과 색공간 등을 비롯 그간 알려지지 않았던 우수한 화질 장점들이 소개된다.

대만 AUO의 연구논문은 올해 SID의 최고 화제가 될 듯 싶다. 이 회사는 ‘A 65-inch Amorphous Oxide Thin Film Transistors Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode Television Using Side by Side and Fine Metal Mask Technology(사이드 바이 사이드 파인메탈마스크 증착 기술을 활용한 65인치 옥사이드 박막트랜지스터 기반 OLED TV, 강연번호 21.3) 논문을 통해 세계 최대 크기의 OLED TV 연구 성과를 발표한다. AUO는 6세대 원장 공정과 개선된 파인메탈마스크 증착 기술로 65인치 OLED TV의 연구개발(R&D)에서 성과를 냈다. 다만 이 제품의 실제 전시는 이뤄지지 않을 것으로 업계에선 보고 있다.

AUO는 또 ‘High Resolution 4.4inch AMOLED Display with 413 ppi Real Pixel Density(리얼 픽셀 구조의 413PPI 고해상도 4.4인치 AMOLED 디스플레이 강연번호 33.1)’를 통해 리얼 RGB 구조의 고해상도(1600×900) AM OLED 패널 연구 성과를 공개한다. 현재 시중에 나와 있는 삼성디스플레이의 고해상도 모바일 AM OLED 패널은 화소 하나에 3개가 아닌 2개의 부분화소를 배치하는 펜타일 혹은 이를 변형한 화소 구현 방식을 사용하고 있다. AUO가 고난도 증착 공정의 벽을 깨기 위해 어떤 방법을 사용했는지 이 논문을 통해 확인할 수 있을 듯 싶다.

휘어지는 플렉시블 OLED 디스플레이에 관한 연구 성과도 두루 발표된다. LG디스플레이는 SID 전시에서 유리 대신 플라스틱 기판을 사용한 5인치 OLED 패널 시제품<사진>을 선보인다. 이 제품은 플라스틱의 특징을 살려 깨지지 않고 휘어질 수 있으며, 얇고 가볍다. LG는 해당 제품이 오는 하반기 실제 양산된다는 점을 들어 별도 논문 발표는 하지 않는다고 밝혔다.

샤프는 옥사이드 TFT 기반의 LCD에 주력하고 있지만, 차세대 디스플레이와 관련된 R&D도 꾸준히 진행하고 있는 모양새다. 샤프는 일본의 연구개발전문기업인 SEL(Semiconductor Energy Laboratory) 및 AFD(Advanced Film Device)와 공동으로 326PPI의 3.4인치 고해상도 플렉시블 OLED 디스플레이를 선보인다(A 3.4-in. Flexible High-Resolution Full-Color Top-Emitting AMOLED Display, 강연번호 8.2). 이 연구 역시 옥사이드 TFT 기반으로 진행됐다.

도시바도 10.2인치 WUXGA(1920×1200) 해상도의 플렉시블 AM OLED 디스플레이 연구 성과를 발표한다. 플라스틱 기판 기반의 옥사이드 TFT 구동 기술을 활용했고, RGBW 컬러필터와 화이트 OLED 기술이 적용됐다(10.2-inch WUXGA Flexible AMOLED Display Driven by Amorphous Oxide TFTs on Plastic Substrate, 강연번호 70.1).

OLED 증착 공정의 한계를 뛰어넘기 위한 잉크젯 프린팅 기술의 연구 성과도 소개했다. AUO의 경우 옥사이드 기반 TFT와 잉크젯 프린팅 증착 공정으로 제작된 79PPI의 14인치 qHD AM OLED의 연구 성과를(Ink-Jet Printed AMOLED Displays Based on High Mobility IGZO TFTs: Cost Does Matter! 강연번호 55.2), BOE도 같은 환경에서 개발된 17인치 AM OLED 패널의 연구 성과 (Ink-Jet Printed 17-in. AMOLED Display with Amorphous-IGZO TFT Backplane 강연번호 46.1)를 소개한다.

한편 삼성디스플레이와 소니, 재팬디스플레이 등은 올해 SID에서 OLED와 관련된 연구 논문을 발표하지 않았다. 삼성디스플레이 관계자는 “삼성은 OLED 디스플레이를 ‘제대로’ 판매하고 있는 유일 기업으로 양산화에 초점을 맞추고 있다”라며 “(기술 및 향후 기술 로드맵 유출 가능성이 높아) 별도 논문 발표는 하지 않다”라고 말했다.
2013/05/21 08:02 2013/05/21 08:02
삼성전자가 45나노 임베디드 플래시(e플래시) 로직 공정을 개발하고 해당 공정에서 스마트카드 IC 테스트칩을 뽑아냈다고 15일 발표했다. e플래시 로직 공정은 시스템 반도체와 플래시 메모리를 하나의 칩(다이)에 동시 집적하는 기술로 이미 일본과 미국, 유럽 반도체 업체들이 도입해 마이크로컨트롤러유닛(MCU) 등을 생산하고 있다. 삼성전자도 80나노 e플래시 로직 공정으로 스마트카드IC를 생산하고 있다.

로직칩에 플래시 메모리를 동시 집적하는 이유는 설계의 편리함 때문이다. 과거 출시된 MCU는 한 번 쓰면 지울 수 없는 OTP(One Time Programmable) 방식이었다. OTP 방식 MCU는 저장장치로 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)을 사용했으며 이 속에 MCU가 어떻게 동작해야할 지를 정의했다. OTP 방식은 중간에 설계가 변경되면 MCU 자체를 바꿔야 하는 불편함이 있었다. 그러나 플래시 메모리가 들어가면 MCU 구동을 위한 소프트웨어를 지웠다 쓸 수 있다. 자동차에 탑재되는 MCU의 경우 안전 때문에(누군가 해킹으로 소프트웨어를 변경하면 위험하다) 지웠다 쓸 수 있는 플래시 방식이 선호되진 않았지만 최근에는 보안 기능이 강화돼 탑재가 확대되고 있다.

삼성전자의 이번 발표에서 주목할 만한 점은 회로 선폭을 45나노로 줄였다는 것이다. 이는 업계 최초 사례다. 현 시점에서 가장 진화한 e플래시 로직 공정은 ST마이크로, 프리스케일의 55나노 공정이다. 이들은 해당 공정으로 차량용 MCU를 생산하고 있다. 파운드리 2위 업체인 글로벌파운드리는 독일 인피니언과 협력을 통해 2015년 2분기 양산을 목표로 40나노 e플래시 로직 공정을 개발하고 있다. 인피니언은 GF의 40나노 e플래시 로직 공정이 완성되면 여기서 차량용 MCU를 개발할 것이라고 밝혔다.

삼성전자의 45나노 e플래시 로직 공정은 크게 두 가지 의미를 갖는다. 우선 스마트카드IC 사업 분야의 이익 확대다. 삼성전자는 내년 하반기 이번에 개발한 45나노 e플래시 공정으로 스마트카드IC 칩을 우선 생산하겠다고 밝혔다.

삼성전자는 스마트카드IC 칩 시장 출하량 점유율 세계 1위 업체지만 매출액에선 독일 인피니언, 네덜란드 NXP에 뒤져있다. 시장조사업체 IMS리서치에 따르면 2011년 삼성전자의 스마트카드IC 시장 매출액 점유율은 21.4%로 인피니언(24.8%), NXP(23.5%)에 이은 업계 3위다. 삼성전자가 40.3%라는 압도적 수량 점유율(인피니언은 22.4%, NXP는 13.1%)을 갖고 있는데 반해 매출액 점유율이 3위에 그친 이유는 그 만큼 저가 제품을 많이 팔았기 때문인 것으로 추정된다(2011년 스마트카드IC 총 출하량은 75억개, 총 매출액 규모는 22억달러다).

스마트카드IC는 메모리나 일반 로직칩이나 메모리와는 달리 공정 미세화로 소비자가 체감할 수 있는 이익은 크지 않다. 소모 전력과 내부 플래시메모리에서 데이터를 읽어오는 시간을 줄였다고 하더라도, 현재 쓰이는 80나노대 공정 제품도 충분히 빠르기 때문이다. 스마트카드IC의 공정을 80나노에서 45나노로 줄였다는 건 공급 측면에서 원가를 크게 낮출 수 있다는 의미로 이해하는 것이 가장 정확하다. 앞서 삼성전자는 자사 스마트카드IC 제품이 국제 공통 평가기준인 CC(Common Criteria) 보안 인증에서 최고 등급인 ‘EAL7(Evaluation Assurance Level)’을 획득했다고 발표했다. 스마트카드IC가 돈이 오가는 신용카드나 개인 신상 정보가 담긴 전자여권 등에 주로 탑재된다는 점을 고려하면 이 같은 보안 인증 획득이 값을 올려받을 수 있는 수단이 될 수도 있을 것이다.

결정적으로, 이번 공정 개발은 삼성전자 시스템LSI 사업부의 파운드리 고객군을 확대하는 데 크게 기여할 것으로 보인다. 최근 텍사스인스트루먼트(TI)나 인피니언 등 종합반도체기업(IDM)들은 고정비 축소를 위해 공장 증설을 자제하고 있다. 인피니언이 GF와 40나노 e플래시 로직 공정을 공동으로 개발하고, 생산을 맡기겠다고 결정한 이유는 이러한 ‘팹라이트’ 전략의 일환이다. 시황도 좋지 않은데 수조원을 들여 공장을 짓기보단 외주 생산을 맡기는 게 이득이라는 판단이다. 이러한 팹라이트 경향은 시간이 갈 수록 보다 심화될 것으로 보인다.

삼성전자도 이날 발표에서 “45나노 임베디드 플래시 공정기술을 활용해 소비자 가전과 차량용 MCU 제품 분야의 파운드리 고객에게도 경쟁력 있는 솔루션을 제공할 계획”이라고 밝혔다. 삼성전자가 TI 등 주류 MCU 업체들을 대상으로 파운드리 영업을 펼치고 있을 지도 모른다.
2013/05/16 17:06 2013/05/16 17:06

비즈니스인사이더는 삼성전자가 최근 출시한 갤럭시S4와 애플 아이폰5, HTC 원의 카메라 성능을 비교한 결과 갤럭시S4의 화질이 가장 좋았다고 평가했다. 휴대폰 전문 매체인 GSM아레나도 HTC 원과 갤럭시S4의 화질을 분석한 기사에서 갤럭시S4의 손을 들어줬다.


갤럭시S4에는 일본 소니가 최근 개발한 CMOS이미지센서(CIS) ‘엑스모어 RS 135’가 탑재돼 있다. 널리 알려지진 않았으나 소니는 세계 CIS 시장 1위(매출액 기준) 업체다. 삼성전자도, 애플도 소니로부터 CIS를 공수받는다. 삼성전자(무선사업부)의 경우 사내(시스템LSI 사업부)에서 CIS를 생산하고 있음에도 소니 제품을 사오고 있다. 그 만큼 경쟁력이 있기 때문이다. 갤럭시S4에는 소니의 최신 CIS가 탑재됐으니 가장 좋은 성능(화질)을 내는 것은 이미 예견된 결과라고 할 수 있을 것이다(갤럭시S4 전면 카메라 모듈에 탑재된 200만화소 CIS는 삼성전자 시스템LSI 사업부 제품이다).


갤럭시S4에 탑재된 엑스모어 RS 135는 CIS 제품 가운데 최초로 ‘실리콘관통전극(TSV) 적층’ 방식이 적용됐다. 위쪽에는 90나노 공정을 적용한 후면조사형(BSI, BackSide Illumination) CIS, 아래쪽에는 65나노 공정에 240만 게이트가 집적된 로직칩으로 구성된다.


두 칩은 TSV로 연결된다. TSV는 2개 이상의 칩을 수직 관통하는 전극을 형성, 칩 간 신호를 전달하는 차세대 패키징 방식이다. 발열 및 크기 문제를 해결할 수 있는 기술로 최근 반도체 업계에서 크게 주목받고 있다. 소니는 TSV 적층 방식을 자사 CIS에 적용해 칩 면적을 크게 줄일 수 있었다. 로직칩을 따로 분리하고 보다 낮은 공정으로 생산함으로써 이미지 처리 속도도 빨라졌다. 이러한 제품을 상용화했다는 건 경쟁사 대비 최소 6개월에서 2년의 기술 격차를 가진 것이라고 CIS 업계 전문가는 설명했다. 후발 업체들은 최근 들어서야 BSI 제품을 양산하는 수준이라는 것이다.

BSI 기술은 반도체 웨이퍼 후면을 가공해 센서를 뒤집은 형태로 만들어진다. 기존 전면조사형(FSI, FrontSide Illumination) 방식과는 달리 배선 층이 아래에 있어 받아들이는 빛 손실이 매우 적다. 따라서 가용 촬영 감도 역시 높아진다. 소니는 엑스모어 RS에 한 가지를 더 곁들였다. 기존 적(R)녹(G)청(B)에 백(W)색을 더한 RGBW 화소 구조를 만든 것. W 화소를 하나 더 넣음으로써 고감도에서 나타날 수 있는 노이즈를 최대한 억제했다. 이는 빛이 부족한 실내에서 보다 선명한 사진 결과물을 얻을 수 있다는 뜻이다. 동영상 촬영 성능도 발군이다. ‘계조 확장’을 뜻하는 하이다이내믹레인지(HDR) 기능으로 보다 밝은 영상 결과물을 뽑아낼 수 있다. 엑스모어 RS의 F값(밝기를 뜻함, 낮을수록 밝음)은 2.2로 매우 낮다.


이러한 여러 특장점을 가진 최신 CIS를 탑재한 갤럭시S4의 카메라 성능은 좋을 수 밖에 없다는 것이 업계의 설명이다.


시장조사업체 아이서플라이는 갤럭시S4에 탑재된 카메라(앞 200만화소, 뒤 1300만화소 모듈)의 총 가격을 대당 18달러로 추정했다. 카메라 외 주요 부품 가격은 풀HD 능동형(AM) 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이가 75달러, 모바일AP(엑시노스 옥타 28달러, 퀄컴 스냅드래곤 600 20달러), 메모리(낸드+D램) 28~29달러 수준으로 카메라는 4번째로 비싼 부품인 것이다.

2013/05/14 08:29 2013/05/14 08:29