전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
마켓

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 50년 반도체 지배해온 '무어의 법칙', 이제 끝났다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

'무어의 법칙'은 2차원 반도체에 적용되는 개념
4차 산업혁명 시대엔 3차원 반도체 연구 발전시켜야

50년 반도체 산업 진리로 군림 '무어의 법칙'

지난 50년 반도체 기술과 산업의 '혁신'을 대표적으로 보여 주는 것이 '무어의 법칙'이다. 인텔의 공동 설립자인 고든 무어가 1965년 주장한 것으로 반도체 집적회로(IC. Integrated Circuit)의 집적도가 24개월 마다 두 배씩 증가한다는 법칙이다.

무어의 법칙에 따라 단위 실리콘 웨이퍼 면적 당 집적할 수 있는 반도체의 개수가 증가한다. 그러면 반도체 집적회로의 가격이 하락해, 기업 이익이 증가하고, 결과적으로 반도체를 값싸게 보급해 오늘날과 같은 인터넷, 스마트폰 시대를 가능하게 했다. 결과적으로 무어의 법칙이 지금까지의 인터넷과 스마트폰으로 대표되는 3차 산업혁명을 가능하게 하는 원동력이 됐다.

무어의 법칙에 따라 이렇게 반도체 트랜지스터와 연결선의 폭이 줄어 들면 반도체의 장점도 많다. 일단 트랜지스터 게이트의 길이가 줄어들면 반도체의 신호 처리 속도가 빨라진다. 그 결과 당연히 컴퓨터와 메모리의 대응속도가 빨라진다. 인공지능(AI)과 빅데이터를 처리하기 위해선 이 스위칭 속도가 관건이다. 무어의 법칙에 따라 이러한 IC 의 데이터 처리 속도가 끊임없이 증가해 왔다. 또, 무어의 법칙에 따라 IC의 전력 소모도 줄어든다.

'무어의 법칙'의 개념을 보여주는 그래프. 출처: 구글 이미지.


'무어의 법칙'은 이제 끝났다

최근 삼성전자는 세계 최초로 10나노급 2세대 D램인 10나노급 8Gb(기가비트) DDR4(Double Data Rate 4)를 양산하기 시작했다고 발표했다. 이러한 무어의 법칙을 지속하기 위한 반도체 업계의 노력은 필사적이다. 하지만 필자는 기업들의 이러한 기술 혁신의 높이 평가하면서도 이제 발상의 전환이 필요하다고 본다.

일단 무어의 법칙이 지속되기 어려운 몇가지 근본적인 이유가 있다. 우선 나노미터 급의 길이가 되면 트랜지스터의 크기가 원자 10개 또는 수십 개의 크기가 된다. 수소 원자의 반경 크기에 가까워진다. 따라서 더 이상 전자 공학이 아니고 원자 공학이 된다. 두 번째 이유는 전류 누설 현상이 심각해진다. 특히 DRAM 에서는 전자를 캐패시터(Capacitor)에 가둬 두어야 하는데, 너무 작은 나노 구조이다 보니, 전자가 새어 나간다. 그래서 메모리가 데이터를 오랫동안 유지해 두기 어렵다.

그러니 데이터를 계속 유지하기 위해 단위 면적당 더 많은 전자를 가두려면 DRAM 구조가 점점 더 복잡해진다. 또는 데이터를 유지하기 위해 메모리 다시 쓰기를 반복해야 한다. 당연히 컴퓨터가 느려지고, 전력 소모가 많아진다.

이러한 전류 누설 현상은 반도체 동작 온도가 올라가면 더 심해진다. 그래서 데이터 센터의 냉각 기술이 중요해지고 있다. 아예 데이터 센터 전체를 영하 296도인 액체 질소에 넣자는 논의도 있다. 마지막으로 나노미터급 반도체 공장 건설 비용이 기하급수적으로 늘어난다. 나노미터 급 DRAM 공장 하나 짓는 데 10조원 이상 규모의 투자가 들어간다.

DRAM 의 내부 구조, 출처 : 테크닉인사이트닷컴.


3차원 반도체가 답이다

수년 전 필자는 미국 인텔의 세미나에 참석하기 위해 이 회사를 방문한 적이 있다. 무어를 잠시 만나기 위해 그의 사무 공간으로 갔지만, 아쉽게 하와이 휴가 중이라 만나지 못했다. 필자는 무어의 법칙은 이제 끝났다는 사실을 알려주고자 했다

수년전 미국 캘리포니아주 산타클라라에 있는 인텔 본사를 방문해 이 회사 공동 설립자인 고든 무어 사무 공간에 들렀다. 

지금까지의 반도체는 공정의 생산성을 높이기 위해 2차원 구조를 사용해 왔다. 그래서 실리콘 웨이퍼가 평평하고 둥글게 생겼다. 이게 바로 2차원 반도체이다. 필자는 바야흐로 4차 산업혁명 시대에는 3차 원 반도체 구조가 답이라고 주장한다.

앞으로 100년의 반도체 발전 방향이다. 삼성전자와 SK 하이닉스가 인텔을 진정으로 넘어서기 위해서는 새로운 패러다임의 개척이 필요하다. 그것이 빠른 추격자 (Fast Follower) 모델에서 창조적 선구자(Creative Leader) 로 성장하는 과정이다.

 

<김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수>

 

김정호 교수.

 

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
장 끝났다고?…KRX 애프터마켓 오늘 개장 [서울=뉴스핌] 김가희 기자 = 한국거래소가 14일부터 정규장 종료 후 주식을 실시간으로 거래할 수 있는 애프터마켓을 운영한다. 기존 시간외단일가 매매를 폐지하고 오후 8시까지 실시간 거래를 확대하면서 대체거래소 넥스트레이드(NXT)와 장후 거래시장을 놓고 경쟁하게 됐다. 한국거래소에 따르면 이날부터 정규장 종료 후 오후 4시부터 8시까지 4시간 동안 애프터마켓이 열린다. 정규장은 기존과 같은 오후 3시 30분에 종료되며, 오후 3시 40분부터 4시까지는 시간외종가매매가 진행된다. 이후 오후 4시부터 애프터마켓에서 실시간 접속매매가 이뤄진다. [자료=한국거래소] 기존 오후 4~6시 운영되던 시간외단일가 매매는 폐지된다. 10분 단위로 주문을 모아 하나의 가격으로 체결하는 방식에서 벗어나 정규장과 같은 실시간 체결 방식으로 바뀌는 것이다. 거래소는 장 마감 이후 발생한 공시나 해외시장 움직임 등에 투자자들이 신속하게 대응할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 개장으로 가장 크게 달라지는 부분은 장후 거래의 선택지가 넓어진다는 점이다. NXT도 이미 장후 거래를 운영하고 있지만 거래 대상이 약 600개 종목으로 제한돼 있다. 반면 KRX 애프터마켓은 코넥스를 제외한 코스피·코스닥 상장주식과 주식예탁증서(DR) 등 대부분의 종목을 대상으로 한다. 단, 투자경고·투자위험·관리·정리매매 등 일부 시장관리 종목은 제외되며 상장지수펀드(ETF)와 상장지수증권(ETN)도 거래 대상에서 빠진다. 거래시간도 일부 차이가 있다. NXT 애프터마켓은 오후 3시 40분부터 8시까지 운영돼 KRX보다 20분 먼저 시작한다. 오후 4시부터 8시까지는 두 시장이 동시에 운영되면서 거래 가능한 종목의 경우 투자자가 어느 시장을 통해 주문을 체결할지 선택할 수 있는 구간이 된다. 이때 증권사의 스마트주문전송(SOR)이 시장 간 주문 경쟁의 핵심 역할을 맡는다. SOR은 동일 종목에 대해 각 시장의 가격과 거래비용, 체결 가능성 등을 비교해 투자자에게 유리한 시장으로 주문을 배분한다. KRX는 거래 종목의 폭을 앞세우고, NXT는 기존 장후 거래 인프라와 상대적으로 낮은 거래비용 등을 기반으로 맞서는 구조다. 주문 방식에도 변화가 생긴다. 애프터마켓에서는 시장가 주문을 허용하지 않고 지정가·최우선지정가·최유리지정가 등 제한된 호가만 이용할 수 있다. 장후 시간대 상대적으로 낮을 수 있는 유동성과 가격 변동성을 고려한 조치다. 가격제한폭은 기존 시간외단일가의 전일 종가 대비 ±10%에서 ±30%로 확대된다. 급격한 가격 움직임에 대응하기 위해 변동성완화장치(VI) 등 가격안정화 장치도 적용된다. 관건은 거래시간 확대에 걸맞은 유동성이 확보될 수 있느냐다. 자본시장연구원은 거래량이 충분히 늘지 않을 경우 장후 시간대에 유동성이 분산되고 호가 스프레드가 확대될 수 있다고 지적했다. 참여자가 적은 상황에서는 소수 주문만으로 가격이 크게 움직이면서 정규장 종가와 애프터마켓 가격 간 괴리가 커질 가능성도 있다. 여밀림 자본시장연구원 선임연구원은 "애프터마켓 도입 이후 시장 품질과 운영 안정성을 체계적으로 점검하고 그 결과를 프리마켓의 세부 운영방식과 도입 범위에 반영할 필요가 있다"며 "거래소·대체거래소·증권사와 청산 결제기관을 포괄하는 통합 시장운영 및 비상대응체계를 구축해야 한다"고 말했다. rkgml925@newspim.com 2026-09-14 12:00
사진
못말리는 트럼프?…골프장서 시상식 후 정책 발표 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 도널드 트럼프 미국 대통령은 대형 스포츠 무대에 자주 모습을 드러낸다. 스포츠 무대를 자신의 정치적 존재감과 개인 브랜드를 동시에 키우는 공간으로 활용한다. 이번에는 자신의 골프장이다. 트럼프 대통령은 13일(현지시간) 아일랜드 서부 둔베그의 트럼프 인터내셔널 골프 링크에서 열린 DP 월드투어 아이리시 오픈 시상식에 직접 등장했다. 우승자 셰인 라우리에게 트로피를 전달하고 함께 기념사진을 찍었다. 'USA'가 새겨진 모자를 쓴 트럼프 대통령의 모습은 대회 우승 장면 못지않은 관심을 끌었다. 시상식 연설에서는 미국으로 수입되는 아일랜드 위스키 관세를 폐지하겠다는 발표까지 내놨다. [산세바스티안 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=도널드 트럼프 대통령이 14일(한국시간) 아이리시 오픈 시상식에서 우승자 셰인 라우리에게 트로피를 전달하고 기념사진을 찍고 있다. 2026.9.14 psoq1337@newspim.com 경기가 치러진 골프장은 트럼프 일가가 소유하고 있다. 트럼프그룹은 2014년 파산 절차를 밟던 골프장과 호텔을 약 1700만달러에 인수했다. 이후 트럼프 인터내셔널 골프 링크로 이름을 바꿨다. 이번 아이리시 오픈은 이 골프장에서 처음 열린 DP월드투어 대회다. 트럼프 대통령의 직접 참석까지 더해지면서 골프장 자체가 세계적인 뉴스의 중심에 섰다. 개인 사업장의 인지도와 브랜드 가치를 높이는 효과를 노렸다. 아일랜드 현지의 반발은 거셌다. 더블린에서는 12일 '트럼프는 환영받지 못한다'는 구호를 내건 대규모 시위가 열렸다. 둔베그에서도 반대 집회가 이어졌다. 아일랜드 정부는 대통령의 이동 동선에 군경 4000여명을 배치하는 대규모 경호 작전을 가동했다. 트럼프 대통령의 스포츠 행보는 이번이 처음이 아니다. 2025년 2월에는 미국 현직 대통령으로는 처음으로 슈퍼볼을 직접 관람했다. 일주일 뒤에는 데이토나500을 찾았다. NASCAR의 상징적인 레이스에서 대통령 전용 차량이 트랙을 돌며 퍼레이드에 참여했다. [뉴올리언스 로이터 =뉴스핌] 박상욱 기자 = 도널드 트럼프 미국 대통령이 2025년 2월 미국 루이지애나주 뉴올리언스의 시저스 슈퍼돔에서 열리는 미국미식축구리그(NFL) 제59회 슈퍼볼 필라델피아와 캔자스시티의 경기 시작 전 국기에 대한 경례를 하고 있다. 2025.2.10 psoq1337@newspim.com [이스트 러더퍼드 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=도널드 트럼프 미국 대통령이 20일(한국시간) 아르헨티나를 꺾고 우승한 스페인의 로드리에게 월드컵 우승 트로피를 건네주고 있다. 2026.7.20 psoq1337@newspim.com 대학 레슬링 챔피언십과 UFC 경기장에도 모습을 드러냈다. LIV 골프 대회가 열린 자신의 플로리다 도럴 골프장도 직접 찾았다. 2025년 FIFA 클럽월드컵 결승에서는 첼시의 우승 세리머니 무대에 올라 트로피와 선수들 사이에 섰다. US오픈 테니스에도 등장했다. 2026년에는 NBA 파이널을 직접 관람했고 UFC를 백악관 잔디밭으로 불러들이는 파격적인 이벤트까지 진행했다. 스포츠에 대한 트럼프 대통령의 관심은 개인적인 취향만으로 설명하기 어렵다. 대형 스포츠는 정치 집회와 달리 폭넓은 대중에게 자연스럽게 노출된다. 경기장과 중계 화면을 통해 대통령의 모습이 반복적으로 전달된다. 정치적 메시지를 직접 전달하지 않아도 강한 이미지가 만들어진다. psoq1337@newspim.com 2026-09-14 10:19
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동