IBM이 반도체 스케일링의 물리적 한계에 도전하며 세계 최초로 1나노미터(nm) 미만 칩 기술을 발표했습니다. 0.7nm(7옹스트롬) 노드 기반의 이 기술은 손톱 크기의 칩에 약 1,000억 개의 트랜지스터를 집적할 수 있어, 2021년 IBM이 공개했던 2nm 칩보다 거의 두 배의 밀도를 자랑합니다. 이는 인공지능(AI), 클라우드 인프라, 차세대 전자기기 등 고성능 및 고효율이 요구되는 분야에 혁신적인 변화를 가져올 것으로 기대됩니다.
이번 기술의 핵심은 ‘나노스택(nanostack)’이라는 새로운 트랜지스터 아키텍처입니다. 나노스택은 트랜지스터를 수직으로 쌓고 엇갈리게 배치하는 3차원 나노시트 기반 설계로, 3D 순차 집적을 통해 한 칩에 더 많은 트랜지스터를 담을 수 있습니다. 또한, 적층된 각 레이어 안에서 서로 다른 소재 조합을 사용해 각 트랜지스터의 성능과 전력 효율을 독립적으로 최적화할 수 있는 것이 특징입니다. IBM은 이 기술이 기존 2nm 칩 대비 최대 50%의 성능 향상 또는 70%의 에너지 효율 향상을 제공할 것으로 예상하며, SRAM(정적 램)에서도 40%의 스케일링(집적도 향상)이 가능함을 실험적으로 검증했습니다.
이러한 옹스트롬(Å) 수준의 스케일링은 반도체 산업의 지속적인 발전을 위한 중요한 이정표가 됩니다. 비록 ‘노드’라는 용어가 더 이상 실제 물리적 치수를 직접적으로 의미하기보다는 제조 기술 세대를 나타내는 마케팅 용어로 사용되는 경향이 있지만, IBM의 0.7nm 기술은 여전히 트랜지스터 밀도 측면에서 상당한 진보를 의미합니다. IBM은 나노스택 아키텍처를 통해 최소 10년 이상의 반도체 스케일링 로드맵을 제시하며, 빠르면 향후 5년 내에 이 기술이 실제 생산 경로로 이어질 수 있을 것으로 전망하고 있습니다. 이는 반도체 제조사들이 IBM의 기술을 라이선스하여 차세대 칩을 생산하게 될 가능성을 시사하며, 고성능 컴퓨팅 시대의 새로운 장을 열 것으로 보입니다.