10월 9일로 끝나는 한 주 동안 반도체 부문에서는 제조와 첨단 패키징부터 데이터센터 인프라와 양자 컴퓨팅에 이르기까지 일련의 발전이 나타났다. 개별 발표 어느 하나도 시장 전체의 전환을 의미하지는 않지만, 이러한 동향을 종합하면 AI 확장이 전체 칩 공급망에 가하는 압력의 규모를 알 수 있다.
첨단 패키징이 새로운 확장 무대로 전환되다
TSMC와 GlobalFoundries는 20억 달러 규모의 제조 계약을 체결했다. 이에 따라 GlobalFoundries는 뉴욕주 몰타에 있는 공장에서 TSMC의 CoWoS 첨단 패키징 체계에 사용되는 실리콘 인터포저를 생산한다. 대량 생산은 2028년 상반기에 시작될 것으로 예상된다.
이와 관련된 흐름으로 Applied Materials와 Intel은 트랜지스터, 인터커넥트 및 첨단 패키징 기술 개발을 위한 연구 협력을 확대했다. 한편 Rapidus는 2nm 파운드리 계획에 따라 칩 설계부터 제조까지 고객을 지원하는 Rapidus CORE 프레임워크를 출범시켰으며, 첫 단계에서 17개의 설계 서비스 파트너를 확보했다.
또한 Xanadu와 GlobalFoundries는 저손실 질화규소 포토닉스 기술과 초전도 단일 광자 검출기를 뉴욕에 있는 GlobalFoundries의 300mm 생산 라인으로 이전하기 위한 다년간의 파트너십을 맺었다.
AI의 압박이 전력과 메모리로 확산되다
SIA와 WSTS의 자료에 따르면 8월 전 세계 반도체 매출은 1,597억 달러에 이르러 7월보다 8% 증가했으며, 연초 이후 누적 매출은 1조 달러를 넘어섰다. McKinsey는 2030년까지 추론 작업이 AI 컴퓨팅의 약 60%를 차지할 것으로 전망하며, 이에 따라 맞춤형 가속기, HBM 메모리, 인터커넥트 칩, 첨단 패키징 및 실리콘 포토닉스에 대한 수요가 증가할 것으로 내다봤다.
반면 Brookings는 미국의 AI 확장에 데이터센터, 전력, 네트워크 및 특수 칩에 자금을 조달하기 위해 2032년까지 10조 3,000억 달러가 필요할 수 있다고 추산하면서, 자금 조달의 복잡성이 증가하는 금융 위험을 가릴 수 있다고 경고했다.
Wolfspeed는 실리콘 카바이드 소재와 와이드 밴드갭 전력 소자의 생산 확대를 위해 30년간 최대 15억 달러에 이르는 조건부 미국 정부 자금 지원 약정을 확보했다. 또한 Infineon은 AI 데이터센터용 27kW 3상 전원 공급 솔루션을 발표했으며, Microchip과 Navitas는 800V를 6V로 변환하는 레퍼런스 설계에서 협력해 800VDC 데이터센터 랙 개발을 지원했다.
미래 제조 기술, 그러나 긴 일정
ASML과 Carl Zeiss의 연구진은 수치 개구가 0.75 이상인 Hyper-NA EUV 기술의 제안 구조를 공개했다. 이 기술은 최대 5nm의 피처를 제조할 수 있어 현재 High-NA 시스템보다 3분의 1 이상 작아질 수 있다. 그러나 이 기술이 준비되기까지는 약 10년이 걸릴 수 있으며, 상업 생산에 도입하겠다는 공개된 약속은 없다.
Canon은 나노임프린트 리소그래피 기술이 대규모 생산에 앞선 최종 단계에 진입했다고 밝혔다. 반면 Technology & Statecraft 센터는 DUV immersion 시스템이 여전히 중국의 AI 칩 제조를 가로막는 주요 병목이라고 보고 있으며, 중국 공장들이 2026년 1분기까지 이 범주의 시스템을 330대 이상 축적한 것으로 추산했다.
안보와 공급망에 대한 조사 강화
미국 법무부는 Earthmade Computer의 소유주가 수출 규제를 받는 3억 달러 초과 규모의 서버를 중국으로 밀수했다고 기소했다. 당국은 최종 사용자와 목적지에 관한 오해를 유발하는 정보를 사용하고, 말레이시아와 싱가포르를 거쳐 선적물을 통과시켰다고 주장했다. CSET 연구진은 AI 칩의 우회 전용을 탐지하기 위해 1,000만 개가 넘는 시나리오를 모델링한 뒤, 통신 신호를 통한 위치 확인이 가장 비용이 낮은 선택지일 수 있으며, 표적화된 물리 검사를 결합하면 효과를 높일 가능성이 있다고 결론 내렸다.
왜 중요한가?
이러한 동향은 과제가 더 이상 더 작은 제조 공정 노드에 접근하는 데만 국한되지 않음을 보여준다. AI의 실질적인 확장에는 여러 칩을 통합할 수 있는 패키징, 고대역폭 메모리, 더 높은 전압의 전력, 광 연결, 그리고 국경을 넘는 칩 이동을 검증하는 메커니즘도 필요하다. 한편 Hyper-NA EUV와 양자 컴퓨팅 같은 더욱 야심찬 기술의 상당수는 여전히 연구 또는 초기 확장 단계에 있다. 따라서 연구 발표를 이용 가능한 상업 생산 능력과 동일시해서는 안 된다.