인텔 18A 공정 클리어워터 포레스트 제온 칩 공개…회사 명운 걸었다 [고든 정의 TECH+]

최근 인텔은 바람 잘 날이 없는 상황이 계속되고 있습니다. 2분기의 기록적인 손실 후 파운드리 분사, 20A 공정 취소, 퀄컴 인수설까지 연이어 악재들이 터져 나오고 있습니다. 이런 상황에서 인텔은 인텔 3 공정으로 제조한 신형 제온 6(코드 네임 그래나이트 래피즈·Granite Rapids)와 차세대 AI 가속기인 가우디 3 등을 공개했습니다. 하지만 이것보다 더 눈길을 끈 것은 내년 양산 예정인 차세대 제온 칩인 클리어워터 포레스트(Clearwater Forest)입니다.

클리어워터 포레스트는 인텔의 마지막 희망인 18A 공정으로 제조됩니다. 팻 겔싱어 인텔 CEO는 18A 공정에 ‘회사의 모든 것을 다 걸었다’고 언급했습니다. 본래 20A 공정으로 제조하기로 한 애로우 레이크와 루나 레이크 모두 TSMC의 3nm 공정으로 제조해 인텔 인사이드가 아니라 TSMC 인사이드가 된 상황에서 18A까지 차질이 생긴다면 종합 반도체 제조사 인텔은 끝나고 AMD같은 팹리스 회사가 될 수밖에 없기 때문입니다. 18A로 대량 생산되는 첫 번째 칩인 클리어워터 포레스트에 눈길이 쏠린 이유입니다.

본래 인텔은 2nm, 1.8nm 공정에 20A, 18A(A는 나노미터의 1/10인 옹스트롬의 약자)라는 명칭을 붙이면서 기존의 반도체 미세 공정과는 다른 차세대 공정임을 강조했습니다. 특히 20A 공정은 최신 EUV 리소그래피 기술을 적용할 뿐 아니라 인텔의 자체 게이트 올 어라운드(GAA) 기술인 리본펫(RibbonFET)과 후면 전력 공급 기술인 파워비아(PowerVia)를 처음으로 적용해 최신 미세 공정에서 인텔이 TSMC나 삼성과 겨룰 수 있는지 검증하는 무대가 될 예정이었습니다.





리본펫 기술은 트랜지스터를 더 작고 빠르게 만들 수 있고 전력 공급층을 분리한 파워비아 기술은 복잡한 반도체의 전력 배선을 단순화해 전력 효율을 더 높일 수 있습니다. 하지만 20A 공정은 취소되면서 이제 이 둘을 검증하는 과제는 18A 공정에 넘어갔습니다. 따라서 클리어워터 포레스트는 리본펫과 파워비아 기술을 검증하는 첫 제품이 될 예정입니다.





여기에 더해 클리어워터 포레스트에는 3차원 패키징 기술인 포베로스 다이렉트 3D(Foveros direct 3D)도 적용됩니다. 클리어워터 포레스트는 최대 288개의 코어를 집적하기 때문에 수많은 프로세서 코어와 메모리, 그리고 외부 장치를 연결할 통로가 중요합니다. 칩과 칩 사이를 직접 연결하는 3차원 패키징 기술인 포베로스 다이렉트 3D가 등장한 배경입니다. 이 역시 클리어워터 포레스트에서 실제 성능을 검증할 것입니다.

인텔은 2025년에 일반 소비자용 CPU인 팬서 레이크와 서버 프로세서인 클리어워터 포레스트를 18A 공정으로 선보일 예정입니다. 그리고 미 국방부와 마이크로소프트, 아마존 웹 서비스(AWS) 같은 외부 고객도 18A 공정을 이용할 계획입니다. 18A 공정 팹 건설을 위해 인텔은 반도체 법 등을 통해 미국 정부로부터 막대한 보조금을 받고 있고 동시에 막대한 자금을 금융권에서 조달한 상태입니다. 따라서 18A 공정에서 문제가 생길 경우 지금까지와 비교할 수 없는 심각한 타격을 입게 됩니다.

내년 출시 예정인 클리어워터 포레스트의 실물을 공개한 것은 그만큼 개발이 순조롭게 진행중이라는 점을 강조하기 위한 것으로 볼 수 있습니다. 지금은 위기지만, 인텔이 내년에 18A를 통해 재기의 기회를 마련할 수 있을지 결과가 주목됩니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com