IBM이 삼성전자와 공동 개발한 트랜지스터를 세로 방향으로 겹친다는 발상을 실현한 새로운 반도체 설계인 VTFET(Vertical Transport Field Effect Transistors)를 발표했다.
VTFET은 기존 설계와 비교해 소비 전력당 성능은 2배, 에너지 소비량은 85% 줄여줄 가능성이 있으며 충전하지 않아도 배터리가 일주일 가는 스마트폰 실현으로 이어질 수 있다고 한다.
이번에 양사가 공동 개발한 건 기존 트랜지스터를 평면 상에 늘어 놓는 방식과는 근본적으로 다른 트랜지스터를 수직 방향으로 겹치는 반도체 설계다.
트랜지스터란 반도체 소자 일종이며 단적으로 말하면 웨이퍼 상에 존재하는 트랜지스터 개수가 많을수록 칩 성능은 높아진다. 이번에 개발한 VTFET은 트랜지스터를 웨이퍼 위에 층상으로 겹쳐 전류를 웨이퍼에 수직으로 흘리는 설계다. 발표에 따르면 이 설계로 트랜지스터 게이트 길이나 스페이서 두께, 접점 크기 등 물리적 제약을 완화할 수 있다고 한다. 세로로 겹친다는 설계를 한 반도체 설계가 새로운 건 아니지만 지금까지는 트랜지스터가 아니라 칩 컴포넌트를 세로로 겹치는 방식이 주류였다. 이런 물리적 제약 완화로 기존 핀펫(FinFET) 설계보다 소비 전력당 성능은 2배, 에너지 소비량은 85% 줄어들 가능성이 있다는 것이다.
IBM은 VTFET을 이용하면 충전하지 않은 채 일주일간 배터리를 이용할 수 있는 스마트폰이나 에너지 집약형 프로세스에 따른 이산화탄소 배출량 삭감이 실현될 가능성이 있는 것 외에 소비 에너지 삭감으로 해양 부표, 자율주행차, 스페이스셔틀 등 다양한 기기에 사물인터넷과 엣지 디바이스를 설치할 수 있다고 주장하고 있다.
IBM은 지난 5월 세계에서 처음으로 2nm 제조공정 칩 제조에 성공했으며 이번 VTFET과 함께 무어의 법칙을 앞으로도 계속 유지할 수 있는 새로운 길을 열었다고 설명하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.