[고영화의 중국반도체] <4>후공정 세계 2위 中 2.5D/3D 패키징 육성 전력 <下>

기사입력 : 2022년08월03일 15:12

최종수정 : 2022년08월03일 16:55

미국 제재하에 중국 정부 2.5D/3D 패키징 기술 강조

미국이 SMIC(중신국제)와 화웨이에 대한 반도체 기술 및 제품 수출을 제한하는 규제를 연이어 발표한 이후 중국정부는 미국 반도체 제재에 대한 대책을 여러 차례 논의했다.

그 중에 대표적인 회의 중 하나가 2021년 5월 국무원 부총리 류허(刘鹤) 주재로 열린 중국 '국가과학기술 영도소조 (国家科技体制改革和创新体系建设领导小组)' 회의 끝부분에 개최된 '포스트 무어의 법칙 시대를 맞이한 반도체산업의 잠재 파괴적 기술에 대한 전문가 토론'이다.

이때 많은 매체들은 회의 결과를 소개하면서 중국이 미국과의 반도체 기술전쟁에서 부족한 반도체 기술을 만회하고자 첨단 패키징 기술을 발전시킬 것을 강조했다고 전했다. 특히 포스트 무어 시대의 파괴적 기술로 첫째 집적 회로 칩의 기능을 확장하기 위해 트랜지스터 크기의 지속적인 감소에 의존하지 않는 특수 공정 개발에 역점을 두기로 했다. 또 다양한 기능을 갖춘 칩과 구성 요소를 함께 조립하여 이기종을 통합하는 방안 등 2가지 기술 개발을 선정했다고 보도했다.

글싣는 순서

1. 중국 반도체 굴기, 한국 따라잡나
2. 중국 반도체 설계 기술 현주소
3. 中 파운드리 점유율 확대와 한계
4. 후공정 세계 2위 中 2.5D/3D 패키징 육성 전력
5. 반도체 굴기 '보틀넥' 장비산업 공급망 회복은?
6. 무서운 잠재력 중국 반도체 소재
7. 이미지 센서 반도체 세계 3위
8. 세계를 리드하는 중국 AI반도체
9. 반도체 굴기 지탱하는 자동차 반도체 위용
10. 중국 휴대폰 반도체 놀라운 시장 규모
11. 다양한 응용 中 MCU 반도체 시장
12. 3세대 반도체 세계 1등의 꿈
13. 반도체 협력 한중 상생 방안

여기서 '이기종 통합'은 서로 다른 기능을 가진 다이(Die, 가공된 웨이퍼 상에서 잘라낸 IC 원판 하나)를 플립 칩 본딩(Flip Chip Bonding)하여 집적도를 높이는 2.5D 패키징 기술을 말하는 것이다.

예를들어 인공지능 GPU를 만들기 위해서는 CPU 모듈과 메모리 모듈을 하나의 칩에 넣어야 하는데, 완전히 다른 칩을 새로 설계하는 것이 기존의 방법이었다면, 이것을 패키징 단계에서 하나의 패키징 베이스 위에 CPU 다이와 메모리 다이를 배치하고, 플립 칩 본딩 기술로 연결하여 하나의 칩으로 패키징하는 기술이다.

또한 '트랜지스터 크기 감소에 의존하지 않는 공정'은 동종의 다이를 스택으로 쌓아올리고 실리콘 관통 전극(Through Silicon Via, TSV)이라고는 실리콘 기둥을 세워 다이를 3차원적으로 서로를 연결시켜 집적도를 높이는 3D 패키징 기술을 말한다. 현재 삼성전자, SK하이닉스가 이 기술을 적용하여 HBM(High Bandwidth Memory)을 양산하고 있다.

2.5D/3D SiP(System in Package) 패키징 기술은 낮은 기술과 가격으로 반도체의 집적도를 높이고 성능을 혁신적으로 향상시키는 방법이지만 높은 전력 소비가 해결해야할 숙제로 남아있다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 =2.5D/3D 패키징 기술 (출처: 화서증권(华西证券), 2021). 2022.08.03 chk@newspim.com

14나노로 7나노 효과? 화웨이 3D 패키징 기술 난제

페키징 기술 관련하여, 2022년 중반 현시점에서 중국의 반도체 관련 인터넷 사이트에서 토론되는 재미있는 '핫이슈'가 하나 있다.

화웨이가 2019년 자체 기술로 개발한 5G SoC(스마트폰 프로세서) '기린'(KIRIN)990 칩은, 미국의 수출 제재를 받은 후, 2020년 9월 대만 TSMC가 파운드리 서비스 중단을 서비스 하면서 더 이상 생산이 되지 않고 있다.

이 칩은 당시 최첨단 기술인 7나노 공정으로 개발되었고 중국 내에는 7나노 생산 설비가 없어서 생산을 할 수가 없기 때문에 화웨이가 대안으로 중국 내에 존재하는 14나노 생산설비를 이용해서 7나노 성능을 내는 칩을 만들어 내면 되지 않느냐는 논쟁이다.

화웨이는 3D 패키징 기술을 활용하여 14나노 칩 두 개를 쌓아 올리면 7나노 칩 성능을 낼 수 있을 것으로 기대된다고 주장하는 이들이 많다.

하지만, 이 논쟁에서는 칩의 적층(Stacking)은 전력 소모, 공간, 방열 등 세 가지 문제를 부수적으로 야기한다는 사실을 놓치고 있다.

우선, 전력 소모부터 보면 휴대전화 등 전자제품 중 디스플레이 화면 이외에 전기를 많이 소비하는 것이 SoC 이다. 그래서 선폭을 줄여 전기 소모를 감소시키고 있다. Apple M2칩은 5나노 기술을 적용했고, 퀄컴 Snapdragon 8 Gen1은 4나노 기술을 적용했다. 가뜩이나 14나노미터짜리 칩 하나도 버거운데 두 개를 겹쳐 놓으면 전력 소모를 감당할수 없을 것이다.

둘째, 반도체 소비 전력 증가는 발열 증가를 의미한다. 스마트폰은 배터리·모터·카메라 모듈 등을 내장한 뒤 열을 발산할 수 있는 공간이 많지 않을 정도로 내부 공간이 한정돼 있어 발열을 막을 방법이 없다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 =화웨이 7나노 공정의 기린(KIRIN) 990 5G 칩 (출처: 바이두, 2022.8). 2022.08.03 chk@newspim.com

세째, 칩이 쌓이면 두께가 두꺼워진다. 단층짜리 칩의 두께만 해도 스마트폰에서는 두꺼운데 2개를 겹쳐 놓으면 더욱 두꺼워진다. 이 칩이 휴대전화에 들어가는 것은 현실적이지 않다.

이상과 같이 화웨이가 현재 중국 실정상 7나노 생산시설이 없어 자체 5G 칩을 생산하지 못하는 난국을 타개하기 위해 디각적인 노력을 기울이고 있는 것으로 보이는데, 실제 효과적인 대안이 나오기는 그리 쉽지 않아 보인다.

세계 M/S 2위, 중국 반도체 후공정 분야에서 약진세

반도체의 세계적 분업체계에 있어 중국은 반도체 후공정 분야에서 대만에 이어 세계 2위의 시장점유율을 차지하고 있다. 상대적으로 경쟁력이 있는 분야이다.

향후 중국 후공정 산업은 관련 기업의 수량도 풍부하고 기업간의 경쟁도 매우 치열해서 자생적인 발전이 이루어 질 것으로 보인다. 또한 중국정부의 국가 반도체펀드가 업계 개발 기업들의 국내 경쟁력 강화 및 관련 기업들의 세계화에 많은 지원을 하고 있는 것도 분명하다.

<필자 약력>

베이징대학 한반도연구소 연구원
중국 한국창업원 원장
SV인베스트먼트 고문
전 산업은행 베이징지점 고문
서울대 조선해양공학 학사/석사

베이징= 최헌규 특파원 chk@newspim.com

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스키즈, K팝 첫 美 빌보드 8연속 정상 [서울=뉴스핌] 최문선 기자 =테이프 '두 잇'(SKZ IT TAPE 'DO IT')'으로 미국 빌보드 메인 앨범차트 '빌보드 200'에서 1위를 차지하며, K팝 최초 '빌보드 200' 8연속 1위라는 기록을 세웠다. 30일(현지시간) 공개된 빌보드의 차트 예고 기사에 따르면, 이번 앨범은 12월 6일 자 '빌보드 200'에서 정상을 차지했다. [서울=뉴스핌] 류기찬 기자 = 빌보드 200 8연속 1위를 차지한 그룹 스트레이 키즈. ryuchan0925@newspim.com 이로써 스트레이 키즈는 자체 기록이었던 K팝 최초 7연속 1위를 넘어, 통산 8연속 1위를 달성하게 됐다. 스트레이 키즈는 2022년 3월 미니 6집 '오디너리'를 시작으로 미니 7집 '맥시던트', 정규 3집 '★★★★★(5-STAR)', 미니 8집 '락스타', 미니 9집 '에이트', 스페셜 앨범 '스키즈합 힙테이프 - 합(SKZHOP HIPTAPE - 合 (HOP))', 그리고 지난 8월 발표한 정규 4집 '카르마'까지 연이어 '빌보드 200' 1위를 차지하며 막강한 글로벌 영향력을 입증해왔다. 1956년 3월 시작된 '빌보드 200' 약 70년 역사에서, 첫 1위 진입 이후 여덟 작품을 연달아 정상에 올린 아티스트는 스트레이 키즈가 최초다. moonddo00@newspim.com 2025-12-01 10:53

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국힘 운명 걸린 2일 추경호 영장심사 [서울=뉴스핌] 이재창 정치전문기자 = 국민의힘이 오는 2일 당 진로의 중대한 분수령을 맞는다. 추경호 의원에 대한 법원의 구속 전 피의자 심문(영장실질심사) 결과에 따라 추 의원은 물론 당의 운명이 결정된다. 출구 없는 터널에 갇히느냐, 아니면 희망의 출구를 찾느냐는 영장 발부 여부에 달렸다. 구속영장이 발부되면 국민의힘은 내란 정당 프레임에 갇혀 사실상 생존을 걱정해야 하는 최대 위기를 맞게 된다. 내년 6월 지방선거 승리도 요원해진다. 반대로 영장이 기각되면 내란 정당 프레임에서 벗어나 비상계엄 이후 1년간 계속된 수세 국면에서 탈출할 수 있다. 대대적인 역공이 가능해져 지방선거에서 한판 승부를 겨뤄볼 수 있을 것으로 보인다. [서울=뉴스핌] 최지환 기자 = 장동혁 국민의힘 대표, 송언석 국민의힘 원내대표가 30일 오전 서울 서초구 서울고등검찰청 앞에서 열린 국민의힘 긴급의총에서 의원들과 구호를 외치고 있다. 2025.10.30 choipix16@newspim.com 추 의원의 구속 여부는 비상계엄 1년을 맞는 3일 새벽에 결정될 것으로 예상된다. 추 의원은 내란 중요임무 종사 혐의를 받고 있다. 윤석열 전 대통령의 내란에 협조했는지 여부다. 추 의원의 구속 여부에 중요한 정치적 의미가 부여되는 이유다. 추 의원 구속 여부에 따라 "국민의힘을 위헌 정당 해산으로 몰아가려는 내란몰이 정치공작"(추 의원)인지, 아니면 "의도적으로 (의원 총회) 장소를 변경한 것이 확인되면 내란의 중요 임무에 종사한 내란 공범"(정청래 더불어민주당 대표)인지가 가려지는 것이다. 적어도 정치적으로는 이런 해석이 가능하다. 법리적으로도 위헌 정당 해산에 무게가 실릴 수 있다. 그만큼 정치적 파장은 엄청나다. 구속 여부에 따라 민주당과 국민의힘 중 한 당은 심각한 정치적 타격을 받을 수밖에 없다. 따라서 여야 모두 촉각을 곤두세우고 있다. 이번 추 의원 영장 심사는 2023년 이재명 대통령(당시 민주당 대표) 건을 떠올리게 한다. 이 대통령은 백현동 개발사업 특혜와 쌍방울 대북 송금 의혹 등의 혐의로 체포동의안이 국회를 통과해 구속 심사를 받았다. 여기까지는 동의안이 국회를 통과해 영장 심사를 받는 추 의원과 닮은꼴이다. 당시 이 대통령에 대해 영장이 발부됐다면 이 대통령은 구속됐을 것이고 민주당은 심각한 위기에 빠졌을 것이다. 결과는 정반대였다. 이 대통령은 영장 기각으로 기사회생했고, 민주당도 살길을 찾았다. 추 의원과 국민의힘도 구속 여부에 따라 비슷한 수순을 밟을 것이다. 우선 추 의원에 대한 영장이 발부되면 국민의힘은 내란 정당 프레임에 갇히게 된다. 민주당은 국민의힘에 대해 대대적인 내란 정당 공세를 펼 것이다. 내란 정당 심판론은 민주당의 지방선거 전략이다. 국민의힘은 정당 해산이라는 최악의 위기를 맞을 수도 있다. 민주당은 위헌 정당 해산 심판 청구 카드를 만지작거리고 있다. 추 의원이 구속되면 당시 지도부에 속했던 국민의힘 의원들에 대한 수사가 확대될 가능성이 높다. 수사 대상에 오른 의원은 10여 명으로 알려져 있다. 이 중 일부도 사법 처리될 수 있다는 얘기가 나온다. 당내 갈등도 불거질 수 있다. 이미 비상계엄에 대한 사과와 반성을 놓고 이견이 표출되고 있다. 배현진, 김재섭 의원 등 소장파 의원은 당 지도부에 사과 메시지를 요구하고 이것이 받아들여지지 않으면 집단 행동에 나서겠다는 입장이다. 여기에는 20여 명 안팎이 참여할 것으로 전해졌다. 배 의원은 지난 29일 페이스북에 "진정 끊어야 할 윤석열 시대와는 절연하지 못하고 윤어게인, 신천지 비위를 맞추는 정당이 돼서는 절대로 절대로 내년 지방선거에서 유권자의 눈길조차 얻을 수 없다"며 "윤석열 시대와 절연해야 한다"고 말했다. 이런 와중에 당원 게시판(당게) 논란도 가열되고 있다. 당 지도부가 한동훈 전 대표를 겨냥한 당 게시판 논란에 대해 조사에 착수하겠다고 밝힌 데 따른 것이다. 한 전 대표는 "당을 퇴행시키려는 시도"라고 비판했다. 당게 논란과 사과 반성 메시지 불협화음이 맞물리면서 갈등이 심화할 가능성을 배제할 수 없다. 내란 정당 프레임에 갇히고 여기에 당내 갈등까지 겹치면 중도층 공략은 사실상 불가능해진다. 그렇지 않아도 각종 여론 조사에서 전국적으로 상당한 격차로 밀리는 것으로 나타나고 있다. 지방선거에서 참패할 가능성이 높아지는 것이다. 추 의원에 대한 영장이 기각되면 국민의힘은 내란 정당 프레임에서 벗어날 수 있다. 완전히 탈출하는 것은 아니지만 적어도 이 프레임은 동력이 떨어질 가능성이 높다. 민주당은 조희대 대법원장 등 사법부에 대한 공격에 나서겠지만 내란 정당 공세는 약해질 수밖에 없다. 국민의힘이 일단 기사회생할 수 있다. 국민의힘은 여권에 대한 대대적인 역공에 나설 것으로 보인다. 국민의힘은 3대 특검을 앞세운 민주당의 내란몰이가 입증됐다고 여권을 몰아세울 것으로 예상된다. 비상계엄에 대한 사과와 반성은 없던 일이 될 가능성이 높다. 당 지도부가 당내 갈등을 털어버리고 중도 공략에 나설 경우 지방선거 구도를 혼전 구도로 만들 여지도 없지 않다. 추 의원의 구속 여부가 적어도 연말 연초 정국의 향방을 결정하는 최대 변수가 될 것으로 보인다. 정국 주도권은 물론 지방선거 구도까지 좌우할 가능성이 높다. leejc@newspim.com 2025-12-01 06:00