10나노 이하는 사실상 회로를 3D 로 쌓아서 회로 간격을 줄여 10나노 대비 30%면적으로 구현하니 3나노다! 라고 하는 것이지 회로 선폭은 비슷합니다.
즉 회로의 선폭은 실질적으로 물리적 한계에 도달했고 이를 어떻게 3D로 잘 쌓을까 하는 공정기술이 현재 반도체 기술의 진행 방향이죠.
핀펫은 회로를 세로로 돌려서 최초 돌파구를 찾은 기술이고 요즘 공정은 회로를 공중에 띄워 4면을 이용해 전류를 흐르게 함으로써 회로 단면적을 줄이자 하는 거죠.
회로가 워낙 미세해서 최초 구현하는 것만 문제가 되는 것은 아니고 공정의 품질을 안정적으로 유지하는게 더 복잡합니다.
가령 기계적인 구동부품 베어링 볼의 원자 한층만 마모되어도 품질에 영향을 주니까요.
그 동안 말로만 언제 된다 된다 하더니 실제로 양산을 시작한 건 TSMC나 애플에겐 의미가 크죠.
이제 내년 상반기에 3나노 M2 Pro 칩을 쓴 맥프로 같은 제품을 볼 가능성이 높아진거죠.
아이폰 15 에도 확실히 진보된 칩이 들어간다는 거고. 아이폰 14 CPU는 반쯤 재탕이었죠.
다만 같은 날 다른 매체에 나온 보도에는 양산이긴 하지만 생산량 자체는 그럴게 많지 않아
거의 애플 만 사용할 거고 수억개 대량 양산이 가능하고 퀄컴 등 다른 업체 수요도 감당할 만한
N3E 공정은 내년 2분기 정도에나 본격 투입될 거라는 뉴스도 있죠.
TSMC 는 그 두 공정외에 3 나노 대에서 3가지 추가해서 총 5가지 정도 공정을 순차적으로 개발 중이라고 합니다.
하지만 이런 발전도 점차 의미가 약해지는게 공정은 미세화되는데 실제 칩 밀도는 크게
높아지지 않고 있다는 문제가 있습니다. 바로 CPU 설계에서 많은 면적을 차지하는
캐시에 쓰이는 SRAM 셀 (6개의 트랜지스터 필요) 의 면적은 3나노 공정이나 5 나노 공정이나
별 차이가 나지 않습니다.
즉 미세공정에도 불구하고 칩면적이 크게 줄어들지 않는다는 한계에 봉착한 겁니다.
그래서 MCM 같은 멀티 칩 기술이 공정의 미세화 못지않은 중요한 기술이 될 겁니다.