전력소모 30% 줄어…AMD는 65나노 ‘페넘’ 출시 임박

인텔이 ‘실리콘 반도체’의 역사를 뒤로 하고, 45나노 신소재 시대를 열었다.

11일(현지시각) 인텔이 해외 언론에 배포한 보도자료에서 “실리콘 다이옥사이드(SiO²; 이산화규소) 대신 하프늄(Hafnium) 신소재를 기반으로 한 하이케이(고유전율, High-k) 트랜지스터 규격의 45나노미터(nm) 중앙처리장치 16종(개발코드명 펜린, Penryn)을 공식 출시했다.


Video: Intel 45nm Tech Chip
◆인텔 45나노 신기술은 어떤 의미

인텔이 이번에 사용한 반도체 제조 기술은 그 재료부터 기존과 다소 다르다.

이번에 사용된 하프늄은 주기율표 제4족에 속하는 금속원소다. 반도체 업계에서는 하이케이(high-k) 물질과 메탈게이트가 한계 상황인 실리콘다이옥사이드(SiO²) 공정을 극복할 수 있는 돌파구로 주목해 왔다. 특히 최근 50나노 이하 초미세 공정이 주목을 받으면서 크로스토크(Cross Talk)와 같은 전류누설 및 간섭 현상을 극복할 수 있는 신물질 적용이 불가피했다.

업계에서는 기존 폴리실리콘 물질로는 한계에 봉착한 상황에서 전하를 가두는 능력이 뛰어난 물질인 하이-K(High-k)와 메탈게이트 트랜지스터(Metal Gate Transistors) 기술 개발에 집중하고 있다. 하프늄(HfO²) 이외에도 지르코늄(ZrO²) 등이 주요 대상으로 올라와 있다.

이번이 인텔에서 출시한 ‘네할렘(개발코드명)’ 중앙처리장치는 반도체에 집적되는 수십억 개 트랜지스터의 열 발산과 전류 누출 현상을 개선하기 위해 ‘하프늄’을 적용한 하이케이(High-K) 공정기술이 기반이다. 인텔은 이번 45나노 신공정을 위해 미국 애리조나에 위치한 ‘팹 32(Fab 32)’에 30억 달러를 투자했다.


◆인텔 45나노 ‘펜린’, 소비전력 효율 높아

45나노 중앙처리장치는 기존 65나노 제품에 비해 크기가 줄어든다. 따라서 제품의 크기도 줄일 수 있다. 또한 크기가 줄고, 절연막 재료가 바뀌면서 전력 소모를 크게 줄일 수 있다. 인텔 측은 “반도체 크기는 25% 줄고, 구동 속도는 20% 높아지고, 전력 소모는 30% 가량 줄어들게 됐다”고 강조하고 있다.

특히 소비 전력은 가장 주목할 만한 부분이다. 45나노 최고 성능 제품도 120와트에 불과하다. 내년 초에 출시할 노트북용 펜린 제품은 25와트에 불과할 예정이다. 기존 65나노 제품이 35와트를 소비했다는 점에서 노트북 전체 성능 향상으로 이어질 수 있다.

이번에 출시된 16가지 제품 인텔 코어 2 익스트림 QX9650(Intel Core 2 Extreme QX9650) 쿼드코어가 세계 최초의 45나노 기반 ‘데스크톱’ 제품이다. 이 밖에도 45나노짜리 듀얼코어 및 쿼드코어 제온 중앙처리장치가 ‘서버’용으로 15종이 선보였다. 이 중 12가지 신제품은 2Ghz에서 3.20GHz까지 동작 클록도 다양하고, 최고 FSB 1600Mhz, 최대 캐시크기 12MB 등이다. 서버 플랫폼을 구성하고 있는 주기판 칩세트(Intel 5000 chipset family)도 45나노 제품으로 나왔다.

이번에 발표된 제품에는 최대 8억2000만개의 트랜지스터가 내장되어 있다. 기존 65나노 제품에 비해 집적도가 거의 두 배 가량 높아진 것이다. 또한 지난 1970년대 출시된 인텔의 첫 번째 제품에 2300개의 트랜지스터가 내장돼 있었던 점을 감안하면 격세지감이 느껴진다.

데이비드 펄머터 인텔 모빌리티 그룹 수석 부사장이 자료에서 “40년만의 가장 큰 변화”라고 말한 것도 바로 이러한 점을 강조한 것이다.

45나노 인텔 제온 중앙처리장치는 177달러에서 1279달러(1000개 구매 기준)까지 다양하다. 유일한 데스크톱 제품인 ‘코어2 익스트림 QX9650 쿼드코어’는 999달러(1000개 구매 기준)다.

이에 앞서 인텔은 지난 9월 미국 샌프란시스코 모스콘센터에서 열린 컴퓨팅 기술 관련 최대 컨퍼런스인 인텔개발자회의(IDF)에서 32나노 공정 기술을 이용한 실제 칩 과 코드명 네할렘(Nehalem) 차세대 아키텍처를 선보여 관심을 끌었다. 2009년 생산을 목표로 개발 중인 32나노 칩에는 마침표 크기 점에 트랜지스터 400만 개 이상이 탑재될 정도로 작다.


◆65나노지만…‘네이티브 쿼드코어’ AMD 페넘도 있소

'페넘(개발코드명)'으로 알려진 AMD의 첫 번째 데스크톱 용 쿼드코어 중앙처리장치도 오는 20일 출시된다.

이 제품은 65나노 제조 공정으로 45나노 제품에 비해서는 기술적으로 우위에 있진 않다. 그러나 듀얼코어 2개를 집적해 만든 인텔 2x2 방식과 달리 하나의 반도체 실리콘 다이에 4개의 코어를 집적한 ‘네이티브 쿼드코어’ 제품이다.

이에 앞서 AMD는 지난 9월 서버용 제품인 바르셀로나(개발코드명)를 선보인 이후 PC용 쿼드코어를 출시하며 시장 공략에 나선다는 계획이다.

인터넷뉴스부 서명덕 기자

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