모리스 창: 대만의 제조기업 TSMC창업자, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company 창업자. 오늘날 세계에서 가장 중요한 반도체 생산자다.
ARM암: 칩 설계자들이 명령어 집합 구조 instruction set architecture, ISA를 사용할 수 있도록 라이센스를 제공하는 회사. ISA는 어떤 반도체가 작동하는 방식을 정하는 기본적인 규칙모음이다. 암의 아키텍처는 모바일기기를 지배하고 있우며 점점 PC와 데이터센터 시장도 잠식해 들어가고있다.
도체와 반도체는 전기의 전도성에 따라 나눠지는 물질의 종류입니다.
도체 (Conductor): 전기가 잘 흐르는 물질로, 자유전자가 많아 전도성이 매우 높습니다. 주로 금속이 도체에 속하며, 구리, 알루미늄, 금 등이 대표적입니다. 전기 회로에서 전류를 쉽게 전달하기 위해 사용됩니다.
반도체 (Semiconductor): 도체와 부도체(절연체)의 중간 성질을 가지며, 전기 전도성이 조건에 따라 변하는 물질입니다. 대표적인 반도체로는 실리콘과 게르마늄이 있습니다. 반도체는 온도, 전압, 빛 등에 따라 전도성이 달라지기 때문에, 전자 기기에서 스위칭이나 증폭 등의 역할을 담당하는 핵심 소재로 사용됩니다.
반도체는 "전기가 반만 흐른다"기보다는 전기가 특정 조건에서만 흐를 수 있는 특성을 가진 물질입니다. 반도체는 도체처럼 전기를 잘 전달하지도 않고, 부도체처럼 전기를 전혀 전달하지도 않습니다.
반도체의 전도성은 온도, 전압, 빛 등의 외부 조건에 따라 크게 변합니다. 예를 들어, 실리콘 같은 반도체는 일반적인 상태에서는 전기가 잘 흐르지 않지만, 열을 가하거나 빛을 쬐면 전기 전도도가 높아져 전류가 흐르게 됩니다. 이러한 성질 덕분에 반도체는 전자 제품에서 스위치 역할을 하거나, 전류를 증폭하는 데 사용됩니다.
D램: 동적 임의접근 기억장치 Dynamic Random Access Memory 메모리칩의 두 가지 주요 유형 중 하나로 단기 저장 데이터를 위해 사용된다.
EDA: 전기설계자동화 Electronic Design Automation, 수 억개의 트랜지스터가 어떻게 칩 위에서 배열되어야하는지 설계하고 그 작동을 시뮬레이션하는 데 특화되어있는 소프트웨어
로직칩: 데이터를 처리하는 칩
메모리칩: 데이터를 기억하는 칩
낸드 NAND 칩: 플래쉬라고도 한다. 두 번째로 많이 쓰이는 유형의 메모리칩. 데이터의 장기보관를 위해 사용한다.
실리콘웨이퍼 Sillicon Wafer: 매우 순도 높은 실리콘 원판, 대체로 직경 8인치 (20.32cm) 혹은 12인치 (30.48cm) 크기로, 그 위에 칩을 새겨넣는다.
X86: 명령어 집합 구조의 일종으로, pc와 데이터센터에서 지배적 위치를 차지하고 있다. 인텔과 AMD는 x86 칩을 생산하는 두 주요 기업이다.
RISC-V: 인기를 끌고있는 오픈소스 아키텍처. ARM이나 x86과 달리 자유롭게 사용할 수 있다. RISC-V 개발에는 미국 정부의 재정 지원이 일부 들어가 있었으나 미국의 수출 규제 대상에서 벗어나 있기에 중국에서 인기를 끌고 있다.
지난 십 수 년 동안 아이폰은 매 세대마다 세계에서 가장 진전된 기술의 프로세서를 탑재하고 출시되었다. 아이폰 한 대가 작동하려면 종합적으로 12개도 넘는 반도체가 들어가야한다. 배터리, 블루투스, 와이파이, 통신망 연결, 오디오, 카메라 등의 관리를 모두 다른 칩이 맡고 있기 때문이다.
아이폰은 칩을 다 기성품 쓴다. 메모리칩은 일본의 키오시아에서 Kioxia에서 무선 주파수 인식칩은 캘리포니아의 스카이웍스에서 Radio-frequency identification Skyworks, 오디오칩은 텍사스 주 오스틴에 소재한 시럭스로직 Cirrus Logic에서 구입한다.
인텔은 애플의 모바일 폰을 위한 칩을 만들어달라는 스티브 잡스의 제안을 거절했는데, 이는 훗날 처참한 오판으로 드러나고 말았다.
리궈딩장관은 모리스 창이 그려온 비즈니스 모델을 위한 자금을 끌어왔다. TSMC를 세우는 데 필요한 자금의 48%는 대만 정부가 제공했다. 창은 텍사스인스트루먼트와 인텔 옛동료들에게 도움을 구했지만 거절당했다. 창은 네덜란드 반도체회사인 필립스를 설득했고 5800만 달러의 투자금과 함께 기술이전과 지식재산권 라이센스를 제공받았다. 그 대가로 필립스는 TSMC 지분 27.5%를 차지했다.
x86아키텍처가 PC 시장을 지배한 것은 칩 위의 트랜지스터를 배열하기 위한 최선의 방법이어서가 아니라. IBM이 만든 최초의 개인용 컴퓨터에서 그것을 사용했기 때문이었다.
인텔이 최초로 x86 아키텍처를 적용한 그해, 버클리대힉에서 컴퓨터과학자들이 새롭고 단순한 칩 아키텍처를 개발했다. RISC라고 불리던 그것은 더 적은 에너지를 소비하면서 효율적인 계산을 할 수 있었다. 1990년 앤디 그로브는 인텔의 주요 칩을 RISC 로 옮길지 여부를 놓고 진지한 고민을 했지만 결국 그렇지 않기로 했다. RISC가 더 효율적인 칩인 것 분명했지만 전환 비용이 너무 높았고 그 결과 인텔의 사실상 독점 체제가 위험에 노출될 수 있었다.
오늘 날 최신 칩은 미세한 3차원 트랜지스터로 구성된다. 그 각각의 규작 수 나노미터 (10억분의 1미터)에 불과하며 코로나바이러스보다 작더 (IBM)
AMD의 창업자 제리 샌더스, 반도체 생산 설비 팹을 보유하는 것을 수영장에 애완용 상어를 풀어놓는 일에 즐겨 비유하곤 했다. 상어 밥을 주려면 돈도 많이 들고 관리에 많은 시간과 에너지가 소비되어, 어쩌면 나를 잡아먹는 결말이 날지도 모르기 때문이다.
1980년대 초 이병철은 환경이 달라지고 있다는 것을 느꼈다. 실리콘밸리와 일본 사이에 벌어진 D램 경쟁이 변화의 시작이었다.
삼성의 미래를 숙고하던 이병철은 1982년 봄 캘리포니아 여행을 하면서 률렛패커드의 시설을 방문해 그 회사의 기술을 보면서 감탄했다. HP가 팰로앨토의 차고에서 시작해 이토록 거대한 테크 공룡이 되었다면, 채소, 건어물점에서 출발한 삼성 역시 같은 위업을 달성할 수 있을 터였다.
인텔이라는 독보적인 경우를 제외하고, 미국의 핵심적인 로직칩 제조사들은 자체 팹을 포기하고 위탁생산에 들어갔다.
로직칩 (Logic Chip)
정의: 데이터를 처리하거나 계산하는 역할을 하는 반도체.
역할: 컴퓨터의 CPU(중앙처리장치), GPU(그래픽 처리 장치), 스마트폰의 애플리케이션 프로세서(AP) 등이 대표적인 로직칩이에요.
비유: 로직칩은 사람의 뇌처럼 명령을 실행하고 판단을 내리는 일을 합니다.
팹 (Fab)
정의: 반도체를 실제로 제조하는 공장.
의미: 'Fabrication Plant'의 줄임말로, 반도체 칩이 설계에서 제품으로 만들어지는 공간입니다.
역할: 설계된 반도체를 웨이퍼라는 얇은 판 위에 복잡한 과정을 거쳐 만듭니다.
비유: 팹은 반도체를 만드는 공장이라고 생각하면 됩니다.
문장에서의 뜻
미국의 반도체 회사들이 로직칩(뇌처럼 계산하는 칩) 설계는 하지만, 직접 **팹(공장)**에서 만들지 않고, 대만의 TSMC 같은 위탁생산 업체에게 맡기고 있다는 뜻이에요.
이유는 팹을 운영하는 데 드는 비용이 엄청나게 비싸기 때문입니다.
반면, 인텔은 로직칩 설계도 하고 자체 팹에서 직접 생산도 하는 특이한 회사라는 거죠.
1985년 대만은 전자 분야에 특화된 연구소를 설립하면서 모 리스 창에게 그 기관을 이끌도록 했다. 당시 대만은 해외에서 만 든 칩을 가져와서 테스트하고 플라스틱이나 세라믹 패키지에 부 착하는 등 반도체 조립에서 아시아를 선도하는 국가 중 하나였 다.대만 정부는 미국의 RCA로부터 반도체 제조. 라이센스를 받아
1980년 UMC라는 반도제 제조 업체를 설립한 바 있었다. 하지만 반도체 제조 업계에 뛰어들었지만 UMC는 첨단 기술에서 경쟁할 역량이 되지 못했다?
대만에는 반도체 산업과 관련해 일하는 사람이 많았지만 대
만이 가져가는 이윤은 적은 부분에 지나지 않았다. 반도체 산업에 서 가장 큰 몫은 칩을 설계하거나 최신 칩을 만들어 내는 기업의 몫이었기 때문이다. 대만 경제가 지속적으로 성장하려면 다른 곳 에서 설계하고 생산한 칩을 조립하는 수준을 넘어서야 했다. 리딩 장관을 비롯해 대만 관료들이 너무도 잘 아는 사실이었다.
이는 전통적인 스티브 잡스 스타일 연출이었지만 인텔 식의
전형적인 업계 뒤흔들기 행보이기도 했다. 2006년 인텔은 이미 대 부분의 PC에 프로세서를 공급하고 있었다. 지난 10년간 유일한 주요 경쟁자라 할 수 있는 AMD는 멀찌감치 따돌린 상황이었다.
중국이 맞고 있는 핵심 도전 중 하나는 오늘날 사용되는 대부 분의 칩이 PC와 서버는 x86 아키텍처 기반으로, 모바일 기기는 암 아키텍처 기반으로 이루어져 있다는 것이다. x86은 인텔과 AMD 라는 두 미국 기업이 지배하고 있으며, 다른 회사에게 자사 아키텍처 사용 라이센스를 제공하고 돈을 버는 암은 영국에 자리 잡고 있다.
하지만 오늘날 새롭게 도입된 RISC-V라는 아키텍처는 오픈 소스로 누구건 사용료를 내지 않고 활용할 수 있다. 오픈소스 아키텍처라는 개념은 반도체 산업의 여러 분야에서 관심을 끌었다.
암에 라이센스 비용을 내고 있는 모든 칩 설계자들이라면 공짜 아 키텍처를 선호할 것이다. 게다가 오픈소스 아키텍처는 폭넓은 활용이 가능하므로 보안의 위험 역시 낮아질 수 있다. 오픈소스는 더 많은 엔지니어가 소스를 들여다보고 에러와 취약점을 발견할 수 있기 때문이다. 마찬가지 이유에서 혁신의 속도도 더욱 빨라질 수 있다. 방위고등연구계획국이 RISC-V 개발과 관련된 여러 프로 젝트에 투자해 온 것도 바로 이 두 가지 요소 때문이다. 중국 기업 들 역시 RISC-V를 환영하고 있다.
