logo

  • home
  • head
  • itnews
  • product
  • mobile
  • game
  • benchmark
  • analysis
  • blog
한컴오피스 뷰어는 "한...
센드애니웨어는 쉽고 빠...
모든 동영상의 변환이 ...

액션, 모험, 판타지, SF / 미국 / 2017 .10.25 개봉 감독 : 타이카 와이티티 출연 : 크리스 헴스워스(토르), 마...
드라마 / 한국 / 139분 / 2017 .10.03 개봉 / [국내] 15세 관람가 감독 : 황동혁 출연 : 이병헌(최명길), 김윤석(...

애플이 발매한 "iPhone 8/8 Plus/X"는 반도체 칩의 측면에서 보면 중요한 이정표가 된다. 프로세스 기술과 프로세서 코어 아키텍처가 모두 쇄신됐기 때문이다.


iPhone 8/8 Plus/X의 심장부로 애플이 개발한 새로운 모바일 SoC(System on a Chip) "A11 Bionic"의 프로세스 기술은 미세화 된 10nm 노드다. SoC 내의 프로세서 코어는 GPU 코어에 애플이 자체 개발한 마이크로 아키텍처가 탑재 되었으며 또한 독자 개발로 보이는 뉴럴 네트워크 처리 코어 "Neural Engine"이 추가됐다.


10nm에서 뉴럴 네트워크 프로세서를 탑재한 A11

3가지 포인트를 정리하면 우선 iPhone 6s/7세대의 16/14nm프로세스에서 2년만에 프로세스 세대가 바뀌었다.


탑재 트랜지스터 수는 4.3B(43억)로 다이 사이즈는 90mm2 이하로 축소됐다. 외관상은 과거 무어의 법칙대로 2년만에 노드의 숫자가 1세대 앞선 70%.


실제로는 트랜지스터의 스케일링으로 보면 면적으로 50%(리니어 70%) 축소에 3년이 걸렸다. 어쨌든 프로세스의 미세화에 의해 칩에 들어가는 트랜지스터 수가 늘고 아키텍처의 확장의 여지가 증가했다.


DIE_SIZE.png


A11은 증가된 트랜지스터를 사용하고, 아키텍처의 확장이 진행됐다. 아키텍처의 핵심은 애플이 자체 설계화를 진행한 것. GPU 코어는 기존의 Imagination Technologies의 PowerVR 계열 GPU 코어에서 자체 개발한 GPU 코어로 교체됐다. 자사의 정책에 따른 코어를 자사가 개발하지 못하면 안된다고 생각하고 있는 것으로 보인다. 참고로 CPU 코어는 ARM의 IP에서 완전히 재설계한 싱글 스레드 성능이 높은 자사 아키텍처로 바뀌고 있다.


A11의 3번째 중요한 점은 CPU/GPU와 함께 "딥 러닝 프로세싱 유닛(Deep Learning Processing Unit:DLPU)"을 탑재한 것. 모바일 SoC는 딥 러닝용 뉴럴 네트워크(NNA) 실장으로 향하고 있다. 아마 몇년 안에는 많은 클라이언트 컴퓨팅 칩에 3번째 프로세서 코어로 DLPU가 탑재될 것이며 애플은 여기서도 선두 그룹에 있다. 추론을 위한 뉴럴 네트워크 프로세서는 데이터 밀도를 낮출 수 있기 때문에 연산 배열을 상대적으로 줄일 수 있다.


그러나 추측이 맞다면 이 NNA는 온 다이 웨이트(무게) 데이터 버퍼를 상당량 싣고 있어 어느 정도의 다이(반도체 본체) 지역을 필요로 한다. 10nm화에 의한 트랜지스터의 증가는 이 프로세서의 탑재를 용이하게 하고 있다고 보인다. 프로세스의 쇄신에 맞추어 아키텍처 면에서도 비약한 것이 A11이다.


A11.png


A11 Bionic의 제조 프로세스는 TSMC의 10nm "10FF"

애플은 올해(2017년) 6월 새로운 iPad Pro의 SoC "A10X"를 TSMC의 10nm공정으로 제조하고 있다. 10nm제조 라인은 상당한 볼륨을 확보하고 있다고 보이며 이번에도 애플 이외의 고객에게 제공되는 10nm 초기 라인은 한정되고 있다고 한다.


TSMC의 10FF는 꾀 "채운" 프로세스가 되고 있어 삼성전자의 16nm공정과 비교하여 사이즈(게이트 피치×미니멈 메탈 피치)는 50% 정도 미세화되고 있다. 무엇보다 애플의 발표에 따르면 A11의 트랜지스터 수는 4.3B(43억)로 전 세대 A10의 3.3B(33억)에 비해 30% 정도밖에 늘어나지 않았다. 트랜지스터 증가의 이점은 희박해 보인다.


그러나 A10은 다이 사이즈(반도체 본체의 면적)을 125mm2 정도로 늘리고 트랜지스터 수를 늘렸고 그 만큼 제조 비용이 높은 칩이었다. 반면 이번 A11은 Techinsights의 보고서에 따르면 다이 지역은 87.66mm2로 A10과 비교해 40% 정도 소형화되고 있다. 퍼포먼스 레인지의 모바일 SoC 다이(반도체 본체)의 기준이며 100mm2 이하의 사이즈가 되고 있다.


featuresize.png


파운드리 프로세스 기술과 애플 SoC

애플의 A 시리즈 SoC는 20nm의 A8(2014년)에서 20억 트랜지스터가 된 뒤 A10에서 33억까지 완만하게 트랜지스터 수가 증가했다. 20LPM으로 89mm2 A8의 20억과 16FFC에서 125mm2 A10의 33억을 보면 트랜지스터의 평균 밀도는 17% 밖에 높아지지 않았다.


이는 파운드리의 트랜지스터 사이즈가 20nm에서 16/14nm으로 거의 수축하지 않았기 때문이다. 프로세스 노드 숫자는 20에서 16/14로 줄고 있지만 트랜지스터의 크기 기준이며, 게이트의 간격인 게이트 피치(Gate Pitch)와 배선의 간격인 메탈 피치(Metal Pitch)는 대부분 작지 않다.


그래서 Apple은 A8→ A9→ A10에서 다이 사이즈를 늘림으로써 트랜지스터 수를 늘리고 기능을 높여 왔다. A8의 89mm2에서 A9에서는 96/104mm2로, A10은 125mm2로 기존의 태블릿 전용 다이 사이즈에 가까운 사이즈까지 확대했다.


비용적으로 무리를 해도 칩을 대형화함으로써 매년 기능 향상을 실현한 것이 과거 2년간의 애플이였다. 참고로 애플은 그 이전의 A6→ A7→ A8 이행에서는 다이 사이즈를 89mm2부터 102mm2로 퍼포먼스 모바일 SoC의 표준적인 사이즈로 유지하면서 트랜지스터 수를 늘리고 있다. 이는 프로세스가 32nm→ 28nm→ 20nm으로 미세화되고 트랜지스터도 작아졌기 때문이다.


즉 트랜지스터가 매년 작아지고 있던 2012~2014년 다이 사이즈를 작게 담아 트랜지스터 사이즈가 크게 달라지지 않았고, 2014~2016년은 다이 사이즈가 대형화했다. 파운드리의 프로세스 이행에 의해 큰 영향을 받고 있는 것이다.


다이 사이즈가 소형화되도 비용이 떨어지지 않는 A11

이번 A11에서 애플은 10nm로 전환함으로써 다이를 대폭 소형화했다. 과거 2년과 달리 다이는 축소됐다.


그러나 칩 제조 원가는 이번에 다이 사이즈에 비례해 떨어지지 않는다. 이는 16/14nm프로세스보다 10nm프로세스가 제조 프로세스가 크게 복잡해져 과정이 끝난 웨이퍼의 비용이 올라가기 때문이다.


실제로 IHS Markit이 발표한 iPhone 8의 비용 분석 보도 자료를 보더라도 A11의 비용은 27.5달러로 추정되어 iPhone 7세대 A10의 추정 비용으로 26.9달러에서 거의 바뀌지 않았다.


10nm는 노광 공정에서 멀티 패터닝의 레이어가 늘면서 멀티 패터닝 기술 자체도 복잡해진다. 마스크들이 늘어나는 스루풋은 떨어지고 같은 다이 사이즈라도 종전보다 코스트가 올라간다. 반대로 말하면 애플은 10nm의 A11에서 다이를 줄이지 않으면 비용적으로 맞지 않았다. 이 사정은 타사도 마찬가지로 10nm프로세스 세대의 모바일 SoC는 당분간 다이 크기가 줄어들 것으로 예상된다.


이번 10nm프로세스로의 이행에서는 수율, 스피드, 수량의 문제가 반도체 업계 내에서 소문이 퍼졌다. 삼성의 양산 단계 10nm프로세스와 비교하면 TSMC 쪽이 세운 프로세스로써 그만큼 난이도 훨씬 높기 때문이다. 


참고로 TSMC 등 파운드리들의 프로세스 로드맵에는 내년(2018년)은 액침 7nm프로세서(삼성은 8nm이라 부른다)의 양산이 시작된다. 그러나 액침노광 기술판 7nm는 프로세스가 더 복잡해지기 때문에 웨이퍼의 처리 비용이 치솟는다. 애플이 다음 A12에 액침 7nm을 사용할지는 비용면을 고려할때 불 분명하지만 업계의 소문은 7nm으로 알려졌다.


또한 그 다음 큰 브레이크 스루가 되는 EUV 노광 기술판 7nm프로세스의 양산은 EUV 노광 장치의 가용성 문제부터 2019년의 타이밍이다. 즉 A13세대.


TSMC의 강점 중 하나는 패키지 기술

애플의 A11은 전 세대의 A10과 같이 칩 패키지에 "Fan-Out Wafer Level Package(FO-WLP)"기술을 채택하고 있는 것으로 보인다.


TSMC의 FOWLP 기술은 "InFO WLP(Integrated Fan-Out Wafer-Level Package)"로 불린다. 애플의 FO-WLP 채용은 반도체 기술적으로는 큰 혁신으로 A10이라고 하는 칩의 큰 특징이었다.


기존 SoC와 프로세서의 패키지와 달리 FO-WLP는 유기 기판을 사용하지 않는다. 그 대신 얇은 "Redistribution Layer(RDL)"로 패드를 전개한다. 패키지의 두께(Z)가 얇아지고 배선 저항이 줄어 I/O 성능이 높아지고 소비 전력도 절감된다. TSMC는 InFO-WLP 기술로 패키지의 두께를 20% 줄이고 I/O 속도를 20% 향상, 10%의 열 저감을 실현한다고 설명했다.


InFO 같은 새로운 패키지 기술은 성능과 전력에서 좋은 부문이 많지만 패키지에 특수한 기술이 필요하다. 또 웨이퍼 수준에서 패키지를 하기 때문에 실리콘 파운드리의 기술이며 제조를 위한 툴(기기)등도 새로 개발해야 한다. 즉, 기술의 시작에 막대한 비용이 필요하다.


그러나 TSMC는 애플이 처음 InFO를 채용했기 때문에 InFO 기술을 안전하게 확장시킬 수 있었다. 결과적으로 애플은 칩을 패키지 기술 수준에서 성능과 전력 효율을 높일 수 있었다. TSMC 측은 처음부터 큰 볼륨으로 InFO가 출범되어 InFO 팹에 대한 투자의 감가상각을 추진할 수 있었다.


그리고 TSMC는 패키지의 특수성에 의해 애플을 자사의 고객으로 고정시키는 것이 쉽게 됐다. 16/14nm로 이행한 A9에서 애플은 양산 볼륨의 불안으로 TSMC와 삼성으로 제조를 분산하고 위탁했지만 InFO를 사용하면서부터 10nm 양산에 불안이 있더라도 TSMC에만 의존하는 것으로 예상된다.


출처 - http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/1083247.html






  1. NEW

    마이크로소프트, 윈도우10 가을 업데이트 일반 제공 시작

    마이크로소프트가 17일(현지 시간) 윈도우10의 새로운 기능 업데이트 버전인 Windows 10 Fall Creators Update(1709)의 일반 제공으르 시작했습니다. Windows 10 Fall Creators Update는 Windows 10...
    Date2017.10.22 CategorySOFTWARE
    Read More
  2. NEW

    와이파이가 위험하다, WPA2 결함 통해 키 재설정 공격 가능

    Steve Ragan | CSO 한 연구원이 크랙(KRACK)이라 부르는 WPA2(Protected Access II) 프로토콜 내 취약점에 대한 세부 사항을 발표했다. 키 재설정 공격인 크랙(Key Reinstallation Attack, KRACK)은 와...
    Date2017.10.22 CategorySOFTWARE
    Read More
  3. Update

    인텔 인공지능 프로세서 Nervana NNP 금년 제공

    미국 Intel은 17일, 업계 최초의 인공지능 프로세서 "인텔 너바나 뉴럴 네트워크 프로세서(이하 Nervana NNP)"을 2017년 중 제공한다고 발표했다. 릴리스 중 CEO, Brian Krzanich는 Cognitive Intel...
    Date2017.10.22 CategoryPROCESSOR
    Read More
  4. Intel Speech Enabling Developer Kit 발표, 아마존 알렉사 대응

    Intel은 19일(미국 시간) Amazon이 제공하는 AI 음성 어시스턴트 "Alexa Voice Service(AVS)"에 대응한 스마트 홈 기기 개발 키트 "Intel Speech Enabling Developer Kit"을 발표했다. 음성 처리에 특...
    Date2017.10.22 CategoryI/O ETC
    Read More
  5. 차세대 인텔 캐논레이크 CPU, AVX512 명령 대응

    미국 Intel의 새 마이크로 아키텍쳐 "Cannon Lake"가 AVX512 명령 실행을 지원하는 것이 밝혀졌다. 이는 Intel이 프로그래머에 공개하는 아키텍처 명령어 집합 확장이나 향후 기능에 대한 참고 자료...
    Date2017.10.22 CategoryPROCESSOR
    Read More
  6. 엔비디아 드라이브PX 페가수스 발표, 본격 자율 주행으로

    글로벌 4차 산업혁명과 인공지능 시대를 이끌고 있는 엔비디아가 자동차 회사 및 티어1 부품 업체 등으로 공급하는 자율 주행 AI 컴퓨터 DRIVE PX PEGASUS(드라이브 피엑스 페가수스)를 발표했다. ...
    Date2017.10.11 CategoryGPU
    Read More
  7. 양자 컴퓨터까지 준비하는 인텔, 17큐비트 초전도 테스트칩 개발

    인텔은 17큐비트 초전도 테스트 칩을 개발했다고 발표했다. 양자는 매우 약하며 노이즈나 의도하지 않는 관측에 의해 데이터가 상실될 가능성이 있기 때문에 20밀리 켈빈 저온 환경에서 동작시...
    Date2017.10.11 CategoryPROCESSOR
    Read More
  8. 삼성전자, 이미지센서 ISOCELL 신제품 2종 출시

    보도 - 삼성전자) 삼성전자가 듀얼픽셀(Dual Pixel)과 테트라셀(Tetracell) 등 첨단 기술을 적용한 초소형 고화질 이미지센서 ISOCELL 신제품 2종을 선보였다. ※ ISOCELL : 삼성전자 이미지센서...
    Date2017.10.11 CategoryPROCESSOR
    Read More
  9. TSMC 창업자 모리스 창, 2018년 6월 퇴임 예정

    대만 TSMC는 2일, 전세계 파운드리 시장 독보적 1위 TSMC를 창설한 모리스 창이 2018년 6월 주주 총회를 마지막으로 은퇴한다고 발표했다. 모리스 창은 현재의 TSMC를 만든 장본인으로 파운드리계의 ...
    Date2017.10.07 CategoryENTERPRISE
    Read More
  10. 구글 인공지능 카메라 Google Clips에 인텔 VPU 탑재

    인텔이 4일, 구글이 발표한 소형 카메라 Google Clips에 자사의 인공지능(AI) 프로세서 Movidius Myriad 2 Vision Processing Unit(VPU)가 탑재됐다고 밝혔다. 인공지능 카메라 Google Clips는 ...
    Date2017.10.07 CategoryPROCESSOR
    Read More
  11. 인텔, 펜티엄 일부 제품을 Pentium Gold로 개명

    미국 인텔이 현행의 펜티엄 G4560, G4600, G4620 3가지 모델에 대해 펜티엄 골드(Pentium Gold) 브랜드로 변경한다고 발표했다. Pentium Gold 브랜드 제품은 프로세서 아키텍처가 변경되는 것이 아닌 단순...
    Date2017.10.07 CategoryPROCESSOR
    Read More
  12. 커피레이크 등 2018년 중반까지 인텔 CPU 출시 스케줄

      인텔은 Z370 익스프레스 칩셋을 갖춘 8세대 커피레이크 프로세서 제품군을 이번달 선보일 예정입니다. 또한 커피레이크와  좀 더 저렴한 메인보드를 원하는 오버클럭 의도가 없는 유저들은 2018년 1/...
    Date2017.10.02 CategoryPROCESSOR
    Read More
  13. 엔비디아의 신형 지포스GTX 1070TI, 10월말 출시?

    해외 NordicHardware(https://www.nordichardware.se) 사이트에 따르면 엔비디아가 준비중인 GeForce GTX 1070 Ti가 예상보다 빨리 출시되어 2017년 10월 26일에 출시 될 것이라고 보도했습니다.   ...
    Date2017.10.02 CategoryPROCESSOR
    Read More
  14. 도시바 메모리 사업, 마침내 베인 캐피탈 컨소시엄이 인수

    베인 캐피탈 (Bain Capital)이 이끄는 컨소시엄이 도시바의 메모리 사업을 2조엔(약 180억달러)에 인수한다고 발표했다. 이 컨소시엄에는 미국의 애플과 델을 포함해 국내 반도체 기업인 SK하이...
    Date2017.10.02 CategoryENTERPRISE
    Read More
  15. 아이폰X A11 Bionic 칩과 프로세스 기술 (TSMC)

    애플이 발매한 "iPhone 8/8 Plus/X"는 반도체 칩의 측면에서 보면 중요한 이정표가 된다. 프로세스 기술과 프로세서 코어 아키텍처가 모두 쇄신됐기 때문이다. iPhone 8/8 Plus/X의 심장부로 애플이 ...
    Date2017.10.02 CategoryPROCESSOR
    Read More
  16. 서버/하이엔드PC의 주기억을 변혁하는 NVDIMM 기술

    서버나 PC, 스마트폰 등의 메인 메모리(주 기억)에는 보통 DRAM을 싣는다. 탑재하는 DRAM의 개수는 용도에 따라 다르다. 탑재하는 개수가 많고 메인 메모리의 기억 용량이 큰 경우는 수많은 DRAM을 DIMM(Du...
    Date2017.10.02 CategoryI/O ETC
    Read More
  17. 알파벳 산하 NEST Labs, 홈 보안 제품 Net Secure 발매

    알파벳(Alphabet) 산하 네스트 랩스(Nest Labs)가 홈 시큐리티 제품으로 Net Secure를 발표했습니다.  Net Secure의 스타터 팩에는 알람과 키패드, 모션 센서를 갖춘 Nest Guard 외 문이나 창...
    Date2017.09.24 CategoryENTERPRISE
    Read More
  18. 이매지네이션(Imagination), 모바일용 PowerVR 9XE/9XM 발표

    영국 이매지네이션 테크놀로지스(Imagination Technologies)는 모바일/조립용 GPU "PowerVR 9XE/9XM"을 발표했다. 두 제품 모두 파라미터 압축이나 타일 그룹핑 등의 구조적 강화에 의해 전세대로...
    Date2017.09.24 CategoryGPU
    Read More
  19. 구글, HTC의 스마트폰 사업 부문을 11억달러에 인수

    미국 구글(Google)은 21일 자사의 자체 스마트폰인 픽셀(Pixel) 개발에 참여한 대만 HTC의 스마트폰 사업 부문을 인수한다고 발표했다. 구글의 HTC 인수 금액은 약 11억달러로 전액 현금으로 HT...
    Date2017.09.24 CategoryENTERPRISE
    Read More
  20. 아이폰 vs 갤럭시 스마트폰 성능 경쟁 종료, 애플 독주

    애플이 아이폰X / 아이폰8 시리즈의 발표와 동시에 A11 프로세서를 공개했다. 그 동안 스마트폰 AP 성능 경쟁을 보면 싱글 코어 성능은 아이폰이, 멀티 코어 성능은 갤럭시가 앞섰으나 이번 A11 프로세서...
    Date2017.09.16 CategoryPROCESSOR
    Read More
  21. AMD 레이븐릿지 APU, 라이젠5 2500U 긱벤치 등장

    긱 벤치 사이트(https://browser.geekbench.com/v4/cpu/3989399)에 라이젠 기반 CPU와 베가 기반 GPU가 탑재된 레이븐릿지 APU(Raven Ridge)가 공개됐다. 신형 APU의 모델명은 라이젠5 2500U로 나타나고 있...
    Date2017.09.16 CategoryPROCESSOR
    Read More
  22. 마이크로소프트 코타나와 아마존 알렉사가 상호 연계

    마이크로소프트는 30일(미국 시간) 이 회사의 음성 어시스턴트 코타나(Cortana)와 아마존의 음성 어시스턴트 알렉사(Alexa)를 상호 연계하겠다고 약속했다. 2017년 후반에 제공되는 기능으로 윈도우...
    Date2017.09.02 CategoryI/O ETC
    Read More
  23. 삼성, 캘리포니아주에서 자율 주행 자동차 테스트 취득

    삼성이 캘리포니아주 도로에서 자율 주행 자동차 테스트에 대한 인가를 취득한 것이 자동차 관리국 Web 사이트에서 드러났다. 그 동안 폭스바겐, 닛산, 테슬라와 같은 자동차 회사들과 NVIDIA, Ap...
    Date2017.09.02 CategoryENTERPRISE
    Read More
  24. 윈도우10 Fall Creators Update는 10월 17일 릴리스?

    마이크로소프트는 올 가을에 Windows 10 Fall Creators Update를 정식으로 발표할 예정인데 이 업데이트의 정식 릴리스 날짜가 10월 17일이 될 가능성이 나타나고 있습니다. 이는 레노버에서 밝힌 ...
    Date2017.09.02 CategorySOFTWARE
    Read More
  25. 인텔 CPU 로드맵) 커피레이크, 캐논레이크, 아이스레이크

    인텔은 8월 21일 제 8세대 Core프로세서를 공식 발표했다. 발표된 8세대 Core프로세서는 개발 코드 네임 "카비레이크 리프레시(Kaby Lake Refresh)"로 알려진 제품으로 U시리즈(TDP 15W)이며 쿼드 코어...
    Date2017.08.26 CategoryPROCESSOR
    Read More
  26. 에이서, 개발자용 Mixed Reality 대응 HMD 추가 판매

    에이서는 Acer Windows Mixed Reality Headset 개발자 에디션을 8월 25일 정오부터 Acer Direct에서 개발자에게 판매한다.  이 제품은 이미 예약 판매를 받았지만 이번 판매 분은 매진된 예약 판매 ...
    Date2017.08.26 CategoryI/O ETC
    Read More
  27. 인텔 8세대 Core 프로세서 정식 발표, U 시리즈 먼저

    인텔이 8세대 Core 프로세서를 공식 발표했다. 8세대 제조 프로세스는 전 세대 카비레이크(Kabylake)와 마찬가지로 14나노 플러스 공정을 적용하며 우선적으로 2in1 PC와 노트북용 U 시리즈가 투...
    Date2017.08.26 CategoryPROCESSOR
    Read More
  28. 시스코 실적발표, 절대 강자 사라진 춘추 전국시대

    세계적인 네트워크 장비 기업 시스코 (NASDAQ : CSCO)가 2017년 5~7월 실적을 발표했습니다. 발표에 따르면 매출은 121억달러, 당기 순이익은 24억달러(EPS $ 0.48)기록하여 매출과 순이익이 각각 - ...
    Date2017.08.17 CategoryENTERPRISE
    Read More
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 100 Next
/ 100