IBM, 인간 DNA 세포보다 얇은…세계 최초 2나노 반도체 기술 공개

손톱 크기에 최대 500억개 트랜지스터 장착
IBM 알바니 연구소, 테스터 웨이퍼 공개
항공우주·스마트폰·노트북·자율주행차 적용 가능
7나노보다 45% 빠르고 75% 저전력

IBM 알바니 연구소에서 공개한 2㎚(나노미터) 웨이퍼/제공=IBM

2㎚ 선폭의 모습. 인간의 DNA 1개 두께보다도 얇다./제공=IBM

미국 IBM이 2나노미터(㎚, 10억분의 1) 반도체 공정 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.

2나노 기술을 적용하면 현재 7나노 기술이 적용된 반도체보다 45% 빠르고, 전력 사용을 75% 낮출 수 있다. IBM 측은 2나노 반도체를 사용하면 휴대폰 배터리 수명이 4배 늘고, 전세계 데이터 센터의 탄소배출량을 줄일 수 있다고 설명했다. 자율주행차의 물체 감지, 반응 시간도 단축할 수 있다.

2나노 설계는 손톱 크기의 칩에 최대 500억개의 트랜지스터를 장착할 수 있다. 이는 반도체 기업들이 꿈꾸는 세밀한 트랜지스터 밀도다. 반도체는 칩에 집적된 트랜지스터 수가 많을수록 성능이 뛰어나기 때문이다. 최첨단 반도체 생산능력을 갖춘 대만 TSMC와 삼성전자 역시 더 많은 소자를 배치하기 위해 트랜지스터를 구조화하는 방식을 연구하고 있다. IBM은 2015년 200억 개의 트랜지스터를 집적할 수 있는 7나노 테스트 노드칩을 개발한 데 이어, 2년 만에 300억 개를 집적하는 기술을 개발한 바 있다.

IBM은 세계적인 기술 선도기업이다. 100여년 역사를 지녔으며 컴퓨터, 반도체, 복합인쇄기, IT 솔루션 서비스의 역사를 썼다. 7나노와 5나노 반도체 공정기술 역시 IBM이 개발했다.

다만 IBM이 설계한 2나노 반도체가 양산되기까지는 상당 시간이 필요할 전망이다. 삼성전자와 TSMC의 최신 양산 기술은 5나노대다. 두 회사 모두 올해 3나노 제품 양산을 앞두고 있지만, 아직 수정 사항이 많은 것으로 알려졌다. 2나노 제품을 양산하기까지 필요한 시간이 얼마나 걸릴지는 가늠하기 힘든 상황이다.

한편, 다리오 길 IBM 연구소 총괄 부사장은 “이 새로운 2나노 칩에 반영된 IBM의 혁신은 반도체와 IT 산업 전체에 필수적”이라고 말했다.