삼성전자, 효율 35%↑ 5G 무선통신 반도체 공정 기술 확보

이동통신용 8나노 RF칩 생산 파운드리 서비스 강화

사진제공=삼성전자

[아시아경제 김흥순 기자] 삼성전자 가 스마트폰·태블릿PC 등에 탑재하는 5세대(5G) 이동통신용 반도체 분야에서 한 단계 진화한 기술 개발에 성공, 반도체 산업 전 분야에서 리더십을 강화하고 있다.

삼성전자 는 기존보다 미세한 8nm(나노미터·1nm=10억분의 1m) 기반 무선주파수(RF) 칩을 생산할 수 있는 파운드리(반도체 위탁생산) 공정 기술을 개발하고 5G 이동통신용 반도체 파운드리 서비스를 강화한다고 9일 밝혔다.

RF 칩은 모뎀칩에서 나오는 디지털 신호를 아날로그로 변환해 우리가 사용할 수 있는 무선주파수로 바꿔주고, 반대로 외부 신호를 디지털로 변환해 모뎀칩으로 전송하는 역할도 하는 무선주파수 송수신 반도체다.

5G가 등장하면서 사용하는 주파수나 통신 규격, 통신 방식이 다양해지고 무선통신을 지원하는 모바일 기기들은 작고 가벼워지는 추세다. 기기의 배터리 사용시간도 늘고 있다. 이 때문에 작은 면적 안에 더 많은 기능을 담으면서도 전력 효율이 높은 RF 칩에 대한 수요가 증가하고 있다. 삼성전자 에 따르면 이번에 기술력을 확보한 8나노 RF는 이전 14나노보다 미세화된 공정으로, RF 칩 면적은 35% 정도 줄이고 전력 효율은 35% 정도 향상된 제품 양산이 가능하다.

또 현재 5G 시장에서는 서브 6㎓~밀리미터파(㎜Wave)의 고주파 대역이 각광받는다. 특히 모바일기기 수요가 많은 미국을 중심으로 24㎓ 이상의 초고주파 대역인 ㎜Wave가 상용화되는 추세다. 삼성전자 는 8나노 공정 기술을 통해 RF 파운드리 고객사들이 요구하는 고주파 대역까지 모두 지원할 수 있게 됐다고 설명했다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 기준 글로벌 전체 파운드리 시장에서는 대만 TSMC가 점유율 55%로 1위, 삼성전자 가 17%로 2위였다. 이 가운데 수요가 증가하는 RF 파운드리 시장을 두고 삼성전자와 TSMC, 미국 글로벌 파운드리 등이 경쟁하고 있다.

삼성전자 는 이 분야에서 기술 리더십을 통해 입지를 다졌다. 2015년 28나노 12인치 RF 공정 서비스를 시작한 뒤 2017년에는 업계 최초로 14나노 공정 기반 RF를 양산했다. 이후 프리미엄 스마트폰을 중심으로 5억개 이상의 모바일 RF 칩을 출하하며 경쟁력을 강화해왔다. 이번 8나노 RF 공정에서는 미세화에 따른 소비전력 증가, 성능 저하 등의 한계를 극복하기 위해 전력을 적게 사용하면서도 신호를 증폭할 수 있는 ‘RF 전용 반도체 소자(RF extremeFET)’를 적용했다.

이 같은 초미세 공정 기술력, 안정적인 양산 체제, 파운드리 생태계 확대 등을 통해 2030년까지 시스템반도체 세계 1위에 오르겠다는 목표를 담은 ‘반도체 비전 2030’ 달성에도 속도를 낸다는 구상이다.

이형진 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실 마스터는 "최첨단 RF 파운드리 경쟁력을 바탕으로 5G를 비롯한 차세대 무선통신 시장에 적극 대응해 나갈 것"이라고 말했다.

김흥순 기자 sport@asiae.co.kr