By WILL KNIGHT, WIRED US

인텔은 지난 몇 년간 연속적인 실수를 불규칙하게 저질렀으며, 심지어 최신 칩을 최대 경쟁사를 통해 외주 생산을 하기도 했다.

이제 인텔은 과거의 명성을 되찾고자 위험을 감수하고 몇 가지 까다로운 일련의 변화를 감행한다. 그러나 인텔의 쇄신 행보를 통해 대중에게 지금까지 인텔이 경쟁에 뒤처지지 않았다는 확신을 주고자 한다.

7월 26일(현지 시각), 인텔 CEO 팻 겔싱어(Pat Gelsinger)는 여러 세대의 칩 로드맵을 설명했다. 겔싱어가 새로 밝힌 사항에는 현재 세계에서 가장 뛰어난 최첨단 고성능 컴퓨터 칩을 생산하는 대만의 TSMC와 한국의 삼성과의 경쟁에 도움이 되는 방안도 포함됐다. 인텔이 진전 상황을 측정하고 이를 외부에 알릴 일정도 공개했다.

인텔은 초기 성공 조짐으로 퀄컴과 아마존을 파운드리 사업의 신규 고객사로 확보했다고 밝혔다. 인텔의 파운드리 사업부는 다른 기업을 위해 칩 생산을 담당한다. 인텔은 2024년부터 퀄컴과 아마존에 공급할 칩 생산을 시작할 계획이다. 겔싱어는 2021년 3월, 인텔 CTO 직을 지낸 뒤 CEO로 선임된 직후 파운드리 사업 계획을 발표했다. 그러나 인텔이 다른 기업보다 뒤처진 당황스러운 조치 때문에 TSMC에 공급할 첨단 칩 생산량을 늘릴 계획도 세웠다.
 
겔싱어는 인텔이 차세대 칩을 위해 이름을 정하는 데 새로운 전략을 채택한다고 밝혔다. 현재 다수 칩 제조사는 신규 칩 제조 공정인 노드를 나노미터(nm) 단위로 지칭한다. 인텔은 현재 10nm 공정을, TSMC는 5nm 공정을 적용한다.

nm 단위는 한때 트렌지스터 게이트의 실제 크기를 측정할 때 언급된 단위이며, 공정 단계가 줄어들수록 성능이 향상한다. (nm은 10억 분의 1m이다. 참고로 인간의 머리카락 두께는 5만~10만 nm이다) 인텔 창립자 중 한 명인 고든 무어(Gordon Moore)는 1965년, 칩 제조 공정을 칩의 트랜지스터를 2년 단위로 2배가량 줄일 수 있는 능력으로 측정해야 한다는 유명한 발언을 했다.

그러나 nm 단위가 더는 칩의 실제 거리를 측정하는 단위를 뜻하지 않으며, 인텔 등 여러 기업은 자사 칩이 TSMC의 7nm 공정 칩과 같은 성능을 구현한다고 주장한다. 인텔은 이를 반영하고 제품 이름을 정할 것으로 보인다. 인텔의 주장에 따르면, 2021년 하반기, 새로이 등장하는 10nm 버전 칩 인텔 7은 전력당 10~15W 더 우수한 성능을 자랑한다. 이후 2023년과 2024년에 등장할 차세대 칩은 각각 ‘인텔 4’와 ‘인텔 3’로 불릴 예정이다.

겔싱어는 7월 26일 발표에 앞서 와이어드에 “마케팅을 끝내야 하는 시점, 엔지니어링을 시작해야 할 시점에 대한 의문은 늘 존재한다. 그러나 이는 엔지니어링 현실에 매우 깊이 자리 잡은 문제이다”라고 말했다.
 

번스타인 리서치(Bernstein Research) 소속 애널리스트 스테이시 라스곤(Stacy Rasgon)은 겔싱어가 공개한 인텔의 기술적 로드맵이 유망한 전망처럼 보이지만, 인텔에 계획 수행 압박을 크게 늘릴 것이라고 말한다. 라스곤은 “인텔의 로드맵을 훌륭하지만, 자칫하면 심각한 위험을 감수하고 상황이 다시 악화될 수 있다”라고 설명했다.

인텔의 과거 임원진은 여러 차례 매우 큰 실수를 범했다. 모바일 컴퓨팅 전환을 느리게 채택하면서 Arm 기반 칩으로 아이폰, 아이패드, 맥 등을 제작하는 애플을 비롯한 여러 기업이 사용하는 에너지 효율성을 지닌 칩의 청사진을 제시한 Arm에 시장 점유율을 빼앗겼다.

또, 인텔은 인공지능(AI)이 급부상하는 상황에 대비하지 않는 모습을 보이면서 업계를 당혹스럽게 했다. 팹리스(fabless) 칩 기업인 엔비디아는 AI 연산 처리 특수 칩 생산 추세로 자본을 확보했다. 엔비디아는 2020년 7월 기준 인텔을 뛰어넘는 시가총액을 기록했다.

제조 측면에서 인텔은 실리콘에 첨단 자외선 반도체 인쇄 기술(EUV)로 알려진 에칭(ethcing) 공정이라는 최신 공정을 적용한 TSMC보다 변화 속도가 느렸다. 인텔은 EUV 활용을 급격히 늘리면서 유일한 EUV 기계 제조사인 네덜란드 기업 ASML의 차세대 EUV 기계를 확보했다고 밝혔다. EUV 활용 비중을 급격히 늘리는 데 막대한 비용을 투자하게 될 것이다. EUV 기계 비용이 개당 1억 2,000만 달러 수준이기 때문이다.

인텔의 복귀 계획은 미국에 중요하며, 정부의 도움을 받을 것으로 보인다. 최근 발생한 칩 부족 사태가 전 세계 경제에 5G, AI 등 급부상하는 기술에 실리콘이 얼마나 중요한지 강조했으며, 실리콘은 현재 아시아에 집중됐다. 따라서 미국 반도체 업계에 520억 달러를 투자하는 방안을 고려하는 미국 정부가 인텔의 글로벌 시장 우위 탈환을 갈망한다.

시장 조사 기업 VLSI 리서치(VLSI Research) CEO 댄 허치슨(Dan Hutcheson)은 “인텔이 선두 위치에서 칩 제작에 나설 수 있는 유일한 (미국) 기업이라는 사실이 매우 중요하다. 미국 기업의 칩 제작 능력 문제는 미국 국방성이 걱정하는 부분이다”라고 설명했다.

인텔의 로드맵이 제시하는 기술 변화에는 트랜지스터 설계와 칩 전력 전달 방식 등이 포함됐다. 모두 2024년, 1nm보다 작은 옹스트롬(1m의 100억 분의 1 단위) 규모를 선보일 인텔20A(Intel20A)에 적용된다.

리본펫(RibbonFET)이라는 신규 트랜지스터 설계는 게이트를 통과하는 몇 가지 리본 형태의 스택을 적용했다. 또, 파워비아(PowerVia)라는 기술도 실리콘 웨이퍼 아래가 아닌 위에서 전력을 전달한다. 모두 실리콘에 더 압력을 가하면서 성능과 효율성을 높인다. 인텔은 칩을 구성하는 부품이 모두 개선된 성능과 디자인 유연성을 쌓는 새로운 칩 제작 방식도 개발 중이다.

그러나 허치슨은 각각의 혁신에 제조 기술 경험이 필요하다고 말한다. 인텔의 로드맵 자체는 유망한 것처럼 보이지만, 허치슨은 인텔이 시장에 로드맵으로 설명한 기술을 선보일 수 있다는 사실을 입증해 보여야 한다고 주장했다. 허치슨은 “인텔은 어느 정도 기술을 입증하고 더 발전하는 모습을 보여야 한다”라고 말했다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
Intel's Ambitious Plan to Regain Chipmaking Leadership