TSMC와 화웨이는 열 제약 조건 때문에 스마트폰 SoC용 3D 패키징보다 제조 공정 개선을 우선시한다.

스마트폰 칩셋이 잠재력을 최대한 발휘하는 데 가장 큰 걸림돌은 효과적인 열 관리입니다. TSMC가 곧 출시할 2nm 공정으로 상당한 발전을 이루었지만, 시스템 온 칩(SoC)의 복잡성과 크기가 점점 커짐에 따라 현재의 성능 한계를 극복하기 위해서는 새로운 패키징 기술이 필수적입니다.

업계 관계자들은 TSMC와 화웨이 같은 기업들이 스마트폰 분야에 3D 패키징 기술 도입을 검토하고 있다고 추측합니다.그러나 이 혁신적인 솔루션은 모바일 기기에 널리 적용하기에는 비현실적인 여러 단점을 가지고 있습니다.따라서 이들 기업은 3D 패키징을 도입하기보다는 기존 제조 공정을 개선하는 데 집중하고 있는 것으로 보입니다.

애플의 3D 패키징 기술 분야 선구자적 행보 가능성

애플은 휴대용 기기에 3D 패키징 기술을 활용하는 데 있어 선두 주자로 꼽히고 있으며, 특히 TSMC의 2.5D 기술을 채택할 것으로 예상되는 M5 Pro 및 M5 Max 칩셋 출시를 앞두고 있습니다. AMD의 Ryzen 7 9800X3D와 같이 강력한 냉각 시스템을 갖춘 데스크톱 프로세서와 달리, 스마트폰은 열 방출 방식이 제한적이어서 일반적으로 증기 챔버를 사용하거나 간혹 소형 팬을 사용하는 정도입니다.

3D 패키징은 칩들을 층층이 쌓아 올리는 방식으로, 과도한 열을 발생시켜 열 관리 문제를 야기할 수 있는 구조입니다.예를 들어, 삼성은 최근 엑시노스 2600에 히트 패스 블록(HPB) 기술을 도입하여 실리콘 다이 위에 구리 방열판을 통합함으로써 온도 상승을 완화했습니다.그러나 이러한 접근 방식은 3D 패키징이 가진 고유한 문제점을 완전히 해결하지 못하는 한계가 있습니다.

게다가 최첨단 제조 공정에 대한 열정을 가로막는 더 큰 장벽이 존재합니다.최근 분석에 따르면 최첨단 제조 기술에 대한 소비자들의 관심이 줄어들기 시작했습니다.이러한 변화로 인해 애플, 퀄컴, 미디어텍과 같은 기업들은 단순히 제조 공정을 발전시키는 것보다 아키텍처 설계를 개선하는 데 초점을 맞추고 있습니다.애플이 3D 패키징 기술을 도입할 가능성은 있지만, 열 관리 문제 때문에 A 시리즈 칩셋에는 적용하기 어려울 것으로 예상되어 M 시리즈 SoC에만 국한될 가능성이 높습니다.

M5 Pro와 M5 Max에 2.5D 패키징을 도입하면서 애플은 3D 기술로의 전환을 위한 첫걸음을 내딛었습니다.하지만 잠재적 구매자들은 기대치를 낮춰야 할 것입니다.애플이 2.5D 패키징을 처음 시도하는 만큼, 3D 기술 통합은 단기적인 실현보다는 장기적인 목표가 될 가능성이 높습니다.따라서 스마트폰 업계는 기존의 패키징 방식을 고수하는 한편, 제조사들은 3D 패키징 외의 다른 열 관리 솔루션을 적극적으로 모색할 것으로 예상됩니다.

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