인텔과 TSMC, 글로벌파운드 (Globalfoundries), 삼성전자를 비롯한 파운드리 제조사는 전력 효율화와 더불어 성능 개선, 그리고 생산 비용을 개선하기 위해 경쟁사보다 빠른 미세공정을 도입하고 있다.
미세공정 경쟁에서 인텔은 프로세서에 22nm 트라이게이트 (Tri-Gate) 3D 트랜지스터 기술을 적용하는 등 빠른 미세공정을 도입해 앞서고 있으며 TSMC와 글로벌파운드리, 삼성전자 역시 보다 미세한 공정 개발을 위해 연구 및 투자에 박차를 가하고 있는 것으로 알려졌다.
그런 가운데 TSMC와 글로벌파운드리가 인텔과의 미세공정 경쟁을 위해 FinFET 기반 3D 트랜지스터 기술 도입을 기존 계획보다 1년을 앞당길 것이라고 pc.watch는 전했다. TSMC와 글로벌파운드리의 이같은 시도는 인텔로 인한 위기감을 표현하는 것으로 알려져 있다.
현재 GPU는 40nm 공정에서 28nm 공정 도입이 서서히 안착되어가고 있으며 ARM 계열 SoC (System-On-Chip) 제조 역시 퀄컴 (Qualcomm) 등에서 28nm 공정으로 최신 모바일 AP를 생산하고 있다. 그러나 공정 기술이 앞선 인텔은 이를 만회할 수 있는 기술력을 갖추고 있다는 점에서 경쟁 파운드리 업체는 더욱 긴장하고 있다고 전했다.
글로벌파운드리는 AMD의 CPU를 제조하고 있으나 인과 비교해 1년 반 정도가 늦은 32nm 제조공정을 유지하고 있으며, GPU는 TSMC를 통해 40nm 공정에서 28nm 공정을 적용한지 1년 여가 가까워지고 있으나 여전히 공백이 있다고 언급했다. TSMC와 글로벌파운드리는 과거 새로운 프로세서 발표 후 6개월 내에 제품을 시장에 출시했던 것과 비교해 지금은 더 오랜 시간이 소요되고 있다는 점에서 경쟁력이 약화되고 있다.
제조공정 도입의 기술적 문제의 요인으로 인텔이 45nm 공정에 도입한 High-K Metal Gate (HKMG)를 32/ 28nm 공정에 와서야 도입했다는 것을 들었다. 인텔은 2세대 32nm HKMG, 그리고 아이비브릿지 (Ivy Bridge)에 적용한 22nm FinFET을 도입했다. 경쟁 파운드리 업계는 FinFET 기술을 14nm 전후로 시도할 계획으로 알려져 인텔이 이들보다 1세대가 앞서고 있다고 전했다.
이에따라 파운드리 제조사인 TSMC와 글로벌파운드리는 경쟁력 강화를 위해 로드맵을 변경한 것으로 알려졌다. TSMC는 16nm FinFET CLN16FF를 2013년 말까지 제조를 시작할 계획이며 글로벌파운드리도 14nm FinFET인 14nm XM 공정을 2014년 초까지 제조를 시작할 계획이라고 전했다. UMC도 IBM에 라이센스를 받은 20nm FinFET을 시작할 계획이며 삼성 역시 비슷한 시기 FinFET 공정을 시도할 것으로 예상된다고 언급했다.
이러한 시도는 인텔과의 경쟁을 위한 것으로 경쟁 파운드리 업체들은 FinFET 일정을 앞당겨 20nm 세대를 바탕으로 성공적인 도입을 계획하고 있으며 이를 통해 2014년 본격적인 인텔과의 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 문제는 FinFET 제조에 따른 수율 문제가 있으며 이를 빠르게 해결할 때 경쟁력을 확보 가능할 것으로 예상해 쉽지만은 않을 것으로 예상했다.
삼성전자는 FinFET이 핀의 폭과 높이, 채널 표면의 결정 격자 방향, 저항 등의 편차 등을 비롯해 게이트 길이 차이 등의 다양한 요인이 증가해 그만큼 생산에 어려움을 겪을 것이라고 설명하고 있다.
FinFET의 도입이 웨이퍼당 비용 상승으로 이어지고 트랜지스터 당 비용이 증가하는 문제가 있지만 ARM 기반 프로세서와 GPU, 모바일 SoC 등의 경쟁력에 꼭 필요할 것으로 예상했다. 또한 파운드리 업체들은 인텔과의 경쟁을 위해서는 FinFET이 중요한 열쇠가 되는 만큼 2014년의 도입 시기와 FinFET의 성공 여부는 그 어느때보다 중요할 것으로 전망했다.
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