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잡담 분류 | 20년에 이미 밝혀진 삼성 5nm vs TSMC 5nm

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이제 TSMC 나 삼성이나 3nm  격전을 예고 하고 있기 때문에


과거 및 현재의 상황을 비교한 정보를 공유해봅니다.


반도체 최강자 양산 최강 삼성이다.  TSMC와 왜 하냐..


양산의 삼성이랑 하면 시장 장악 뿜뿜뿜.. 이렇게 생각하시는


분들이 많은거 같아 그냥 복잡한거 빼고 간단하게 이야기 


해보고자 합니다.


삼성이 10nm 만 해도  TSMC랑 경쟁할 수 있을정도의 성능과 


안정성, 수율 까지 가능한 수준이라서 TSMC 에서 엄청나게 


긴장을 탔던 시절이 있습니다.


문제는 EUV가면서 모든게 엇 나가기 시작합니다.


TSMC는 EUV가 아닌 더블 패터닝을 두번 하는 


쿼드러플 패터닝, 즉 기존 생산방식으로


7nm 을 대응했고 삼성은 야심차게 신공정에 장비마저 


검증 안된 신 공정 장비인 EUV를 채용합니다. 


이때부터 삼성에겐 헬게이트가 열립니다. 


EUV 가면서 양산의 삼성이라고 자랑하던 생산수율이 


개박살이 났고 7nm LPP에 Full EUV 도입한 삼성에 비해 


TSMC는 7nm FF+ 일부 레이어만 EUV를 도입하고


나머지는 ArF-I 7nm FF 로 갑니다. 


따라서 7nm 시장을 장악한 곳은 TSMC였습니다.


삼성보다 빨리 도입하고 빨리 계약을 따냇고 


수율마저 삼성의 EUV가 헤메고 있을때


압도적이었습니다. 


실제 7nm 공정 도입은 삼성이 1년 늦게 출시 했습니다.


7나노인 7LPP도 EUV 도입하고 


TSMC 대비 1년 늦게 냈는데


TSMC ArFi 7나노인 N7/N7P 대비 면적이 5~8% 


더 작은거 빼면  성능은 1세대 7나노인 TSMC N7 


수준으로 성능도 뒤쳐진 상태..


19년 7nm 공정은 EUV로 압도한다던 언론 플레이


와는 달리 완전히 삼성의 패배였습니다.


문제는 삼성이 EUV 공정을 선점했으니 이후 


공정은 삼성의 승리가 될것이라고 많은 사람들이


예상했는데...예전 삼성 D램이 경쟁사를 압도하던 


시절의 모습이 TSMC에서 나왔습니다.


삼성 반도체가 1987년 4메가 디램 개발 경쟁이 


붙었을 당시 공정을 Stack으로 할지


Trench로 할지 고민하던 시절이 있었습니다.  


스택은 위로 올리는 거고 트렌치는 말 그대로 


밑으로  파내려가는 방식이라고 간단히 보시면 됩니다. 


당시 경쟁 업체들인 NEC, 도시바 등이 기술적으로


앞선다는 이유로 트렌치를 선택한 반면, 스택은 


기존 공정 활용 가능하여 공정이 쉽고 경제성이 있지만 


대신 집적 품질이 떨어진다(쿼드패터닝과 비슷하죠?)


는 단점이 있었는데도 진대제, 권오현 박사가 이건희 


회장에게 “트렌치는 하자가 발생하면 속수무책


이지만 스택은 아파트처럼 위로 쌓기 때문에 그 속을 


볼 수 있습니다. 


트렌치는 검증할 수 없지만 스택은 검증이 가능합니다”. 


라고 주장하고 이것을 이건희 회장이


결단하여 스택방식으로 대대적인 투자를 진행합니다. 


결국 삼성이 이 결정 하나로 모든 경쟁사들을 박살내며 


D램에서 압도적 강자가 됩니다.


과거 삼성이 결정 했던 논리가 19년 , 20년에는 


그 당시 경쟁사였던 NEC, 도시바 처럼 신공정/신기술 


도입해서 압도하겠다는 논리로 당시와는 반대로 돌아갑니다.  


이제 5나노 공정 경쟁에 들어갑니다.


문제는 5nm에서는 7nm에서 완전히 데여서 하프노드로 


빨리 진입하겠다는 생각으로 들어간게 완전히 TSMC에게 


박살나버리게 됩니다.(수율, 성능 모두 박살)


안타깝게도 초미세공정 기술경쟁에서 삼성전자는 TSMC


에게 완패했다는 평가를 듣는 공정이 되었습니다.


1) 삼성 5nm vs TSMC 6nm


. 전성비 TSMC N6 6nm 대비 평균 - 11% (ㅜㅜ) 


2) 삼성 5nm vs TSMC 5nm


. 트랜지스터 밀도 : 

 삼성  5 LPE - 126.5(MTx/mm2)

 TSMC 5 FF - 173.1(MTx/mm2)(1.37배 우세)


. 7nm 공정당 성능 향상

 삼성 5LPE - 10% 성능 향상, 20% 저전력 효과

 TSMC 5FF - 15% 성능 향상, 30% 저전력 효과


3) 결과 : 5nm 공정 TSMC 싹슬이


그래도 삼성 3nm 공정이 기대된다는 점은 5nm와는 다르게 


GAA 도입 풀노드 구현으로 3nm에서는 TSMC와 성능으로 


붙어볼만하다..는 기대 때문입니다.


그리고 아직 삼성이 2~3세대 뒤쳐진 분야가 있습니다.


바로 반도체 후공정 패키지 기술 분야입니다. 


실 예로 AMD의 3d V 캐쉬의 실장 공정은 TSMC의 패키징 


기술이 기반입니다. 이런 패키징 기술은 삼성이 적어도 


3세대는 뒤떨어져 있습니다.


어느 분이 AMD는 왜 삼성한테 물량 안주냐...양산의 삼성이 


만들면 세계 제패... 인텔 몰락..당연하다..이러시는데..


TSMC 가 파운더리 분야에서는 


양산의 TSMC 이며 기술의 TSMC입니다.


3nm 에서 삼성은 따라가냐 마냐입니다. 


5nm도 EUV 기술이 성숙하지 못해서 작년에 수율 50% 도 


못찍어서 작살 난적이 있습니다. 


지금은 많이 좋아졌을거 같긴 하네요.


3nm에서 TSMC가 기존 핀펫을 그대로 이용합니다. 


삼성은 신기술 도입으로 GAA로 공정을 개편합니다. 


7nm 시절의 판박이가 될까 걱정이기도


한데 삼성이 잘 해 낼 것이라고 믿습니다. (해내야 한다. ㅜㅜ)


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PS: 언론에서 삼성 파운드리 이야기하는 내용과 실제 상황은


 많이 다릅니다.


엔비디아가 7조원 선지급 하면서 TSMC로 다시 가려는 


이유는 성능, 수율


모두 앞서기 때문입니다. 


퀄컴 스냅 8시리즈 첫번째 물량은


삼성 4nm에서 하지만 (TSMC 캐파 부족으로 인한


삼성 채용이라는 소문이 있습니다.)


차세대 3nm 은 TSMC 물량 대기 중입니다.

(출처 : https://www.hardwaretimes.com/nvidia-intel-qualcomm-reportedly-lining-up-for-a-share-of-tsmcs-3nm-capacity/)


어떻게 보면 삼성이 5nm 수주하는 것은 TSMC 대비 


가격 경쟁력으로 커버치고


TSMC 에서 못받는 물량 받는 상황입니다.  


현재 삼성 파운드리는 기존 반도체 절대 강자 삼성 


이미지가 아닙니다.


긴글 읽어주셔서 감사합니다. 글값은 추천입니다.


퍼가실때는 출처 남겨주시기 바랍니다.


댓글 36 / 1 페이지
아기고양이 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

모르는 내용 반 아는 내용 반이네요...

여담이지만 삼성 디램 개발 일화는 이병철, 이건희 책 읽어보면 박진감 넘치고 재밋습니다 ㅋㅋ

캐러디아 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

그렇다면 궁금한게 서로 구상한 3나노의 성능은 서로 제대로 만들었을 시 어느정도의 차이를 보이게 될 전망인지 궁금하네요.

삑점 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

잘봤습니다 그런데 퀄컴 차세대 스냅Gen1은 삼성4nm로 들었던거같은데 어느게 맞는건가요...?

기존 루머는 엎어진건가요? 궁금합니다

겔싱어曰게이밍은인텔 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

gen1은 삼성 4nm에서 합니다. 

단지 수율이 개판이라고 퀄컴에서 불만족스럽다는 이야기가

언론에 나오고 있습니다.

https://www.hankyung.com/news/article/2021120833803

바다의왕자 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

추천합니다. 

 

잘 봤습니다. 

진실은 참혹하군요.. 

EUV EUV가 엄청 좋고, 최신예 공정인 줄 알았는데.. 빛좋은 개살구였네요. 

 

맙소사, 삼성이 요코이 군페이(닌텐도 전설 엔지니어)의 후반을 판박이 했군요. 

 

게임보이는 흑백이어야 하고, 경쟁사의 칼라액정은 파멸할 것이다 (건전지 사용량) 라면서, 

이미 충분히 검증숙성된 흑백액정을 밀어붙여 이겼으면서도. (휴대겜기 천하제패) 

 

말년엔, 닌텐도 64 인가 하는 붉은3D 모험기를 밀어붙여서.. (붉은 혜성, 샤아의 영향을 받은건가)  숙성도 안된 모험기술을 거액에 사서, 차세대기 경쟁에 대패하여, 닌텐도를 휘청하게 만든.. 대실패.

 

삼성의 근자행보가, 요코이 군페이의 데자뷰네요. 

 

ㅎㅂㅎ 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

재밌게 잘 봤네요

언론에선 euv 먼저 도입한다, 3나노에 신공정 들어간다 이런 기대감으로만 기사가 나오고 그 후 결과는 잘 찾아보기 힘들었는데, 삼성이 대패 중이었군요

둥글게둥글개 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

좋은글 잘읽었습니다..선형님 이쪽 계열에서 일하시는군요..스피커 사용기 앰프 사용기 잼있게 읽었었는데..추천합니다

카트충 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

격차가 꽤 나지만 유일한 2등이라 망할일은 없겠죠..

램이나 낸드는 몇년동안 안말아먹었나 모르겠네요

주님사랑성재 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

공정에 관심있는 분들은 다들 아시는 내용이죠..

삼성이 tsmc에 견줄만 하다.. 라고 생각들 하는데..

 

공정 관련한 언플로 인한것이지...

성숙도는 1공정은 차이나는걸로 알고있네요...

 

별거 없습니다..

삼성에서 tsmc로 넘어가는건 ..

그게 회사 수익에 더 도움이 되기 때문입니다.

보봄봉 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

이런거 대부분 기사로 나오는 찌라시 내용들 아닌가요 처음부터 삼성은 메이저회사들 기준으로 tsmc에서 감당못해서 부족한 물량이나 생산업체 다변화나 가성비를 위해 이용됐는데 이번에 엔비디아 rtx4천대도 tsmc가 전부 수주할지 어떨지도 전부 찌라시고 아마 삼성,엔비디아 둘다 수주할것 같은데 사실 팩트는 늦게 시작해서 한공정 차이 나는건 거의 다 따라잡은것 같아요 그러니 대만에서 삼성을 견제하는 자극적인 기사들이 계속 나오죠 정말 삼성파운드리가 만만했으면 신경이나 썼을려나

겔싱어曰게이밍은인텔 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

찌라시는 아니고요.

실제 7nm부터 5nm까지 삼성이 TSMC 보다 

뒤떨어지는 것은 사실입니다.

실제 TR 밀도 및 성능상에서도 한단계 아래입니다.

5nm는 삼성은 좀더 빨리 들어가려고 하프노드로

들어가서 그렇고요.

솔직히 7nm 하프노드로 들어간것은 

출시 시기도 빨리 하고 수율도 확보하겠다.

우리는 밀도, 성능보다 수율이다 라고 들어갔던게

수율이 생각대로 안나오면서 문제가 생긴거죠.

아무튼 3nm에서 삼성은 GAA 도입에 풀노드

도입합니다.

이러면 3nm TSMC와 붙을만 하다고 보는 겁니다.

수율을 둘째치고 성능상에서는 해볼만한거죠.

단지 GAA 공정이  난이도가 높아서

고생 많이 한다는 이야기는 듣고 있습니다.

 

겔싱어曰게이밍은인텔 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

 IC knowledge LLC 자료인데요.

 5nm 초창기 자료라 지금은 모델들이

좀 다릅니다만

일단 내용은 비슷합니다.
 

쿠다문 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

어떤 기업이든 삽질(?)은 하죠~~ㅋㅋㅋ

그 잘나가던 인텔이 몇년간 삽질한걸 보면 삼성은 그래도 준수한 편이죠~~ㅋ

Unleashed 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

이 글 읽으시는 분들께 저도 하고 싶은 이야기는 요거 하나입니다

아마 삼성이니까 전공정은 따라 잡을수 있을거라는 기대는 충분히 있습니다. 근데 후공정은 정말 기적 한번은 터져야 할것 같습니다.

전공정이야 PEDTC로 공정이 구성되어 있고 숫자로 직관적이게 표현되니까 비교가 쉬운데

후공정은 예전과는 다르게 되게 중요도가 수직상승했음에도 불구하고 숫자로 비교가 어려우니까 아는 사람만 알고 있고 딱히 이 부분에 대한 말들을 잘 못하더군요.

이제는 발전된 후공정이 미래를 가를겁니다. 반도체에 관심이 있으신분들은 왜 아이폰6S 이후로 애플이 전량 TSMC로 돌릴수밖에 없었는지 패키징 관점에서 공부하시는것도 좋은 공부가 될겁니다.

겔싱어曰게이밍은인텔 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

후공정은 삼성이 한참 뒤떨어져있어서..

잡을 수 있는지 모르겠습니다. 

16년에 TSMC가 Fan out WLP 도입해서 

삼성전기에서 대신 PLP 한다고 했는데 

포기하고 전자에 이관했는데 잘 되었는지

모르겠습니다. 

CoW, WoW 같은 웨이퍼 SIP 공정도 TSMC가 워낙 잘해서

애플은 TSMC로 계속 수주를 낼수 밖에 없다고 

들었습니다.

호있호있 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

사실 그것보다는 10년전 애플이 tsmc에 돈퍼붓기시작하면서 결정된거라 봐야죠 반도체가 첨단산업이고 뭔가 기존제조업과는 다를것같지만 반도체처럼 극단적으로 제조업특성을 드러내는 산업도 드뭅니다

선단공정개발도 중요한데 공정성숙도와 윗글과 같이 후공정도 중요하거든요 이부분은 많이 만들수록 공정성숙도와 후공정성숙과 개발에 유리합니다

근데 삼성은 주요 팹리스업체와 직간접적 경쟁자이지요 때문에 누구하나 삼성에게 물량을 잘주려하지않습니다

여기서 tsmc와 차이가 벌어지는겁니다 tsmc는 엄청난 양의 수주량으로 투자, 공정성숙도, 단가측면에서 삼성을 이겨버리는거죠 euv가 딱 그사례죠 선단공정에서 삼성이 앞서갔지만 수주량이 처참하니 공정성숙도를 올릴수가 없고 뒤늦게 euv를 도입한 tsmc에 공정기술력을 추월당하는거죠 심지어 멀티패터닝으로 euv와 엇비슷하거나 그이상의 성능도 보여줬죠

삼성이 살길은 파운더리를 아예 물적 인적 분할하는길밖에 없습니다 이상태론 아무도 수주를 안줄거에요

Tsmc캐파 미어터지는데도 아무도 안가지않습니까 어쩔수없이 도저히 안되는거나 밀어주지

바다의왕자 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

비전공자인 내 눈에도, GAA가 

FINFAT 대비 물리구현과 공정어려움이 보이는데, 

굳이 TSMC를 월등히 이기고 제치자는 과욕이, 큰 실기를 범한 거 같네요. 

 

그냥 1등 어깨 뒤 바짝 뒤쫓아가는 마음가짐이었다면, 

몇번의 큰 실패를 하지 않았을 거 같네요. 

 

기어이 TSMC를 훅 따돌리고 저 앞으로 가겠다는 과욕이 문제인거 같네요. 

초정밀 세계에선, 어떤 문제가 발생할지 모르니 

시장에서 충분히 숙성되고 검증된 기술을 80~90%  기반으로 잡고, 거기에 약간의 후춧가루(양념)으로  

신기술을 살짝 뿌려보는 게 안전하죠. 

 

근데, 전혀 생소한 (아무도 써보지 않은) 극자외선 프라이어 요리기기를 가져온 건, 띵하군요. 

검증된 에어프라이기를 개선하는 방식으로, TSMC가 어찌 에어프라이기를 개선하는지 보고, 바짝 쫓는 2등의 

마인드로 비슷한 방식으로 갔었다면, 

TSMC가 못 받아먹는 물량, 살짝 저렴하게 수주받아서 영양가 있는 요리구현 가능했을 터인데.. 

 

SS 쯧쯧이네요.  

겔싱어曰게이밍은인텔 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

지금 삼성 4nm 공정인 4LPE도 엑시2200에

무리하게 적용하다가 작살나서

현재 삼성 MX , LSI, 파운더리 

3부서가 분위기가 매우 안좋다고 합니다.

4LPE 쪽은 수율45% 안나오고 TSMC 7nm

공정 적용 성능에도 못미친다고 난리중..

바다의왕자 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

그동안 갤럭스 A 중저가형 폰만 쓰다가, 

이번년도에 큰맘 먹고 여유자금 달달이 저축해서, 

삼성 플래그쉽 갤럭시 S 살려고 했는데.. 

허투루 홀라당 사면 크게 후회하겠군요. 

 

유투브 잇섭님 외 두분 테크니컬 유투버 신형폰 리뷰 보고, 살려고 

했는데.. 

 

따로 칩 생산에 투입된 공정기법에 대해 조사해바야겠군요. 

TSMC 펍에서 생산된 퀄컴칩 넣은 폰을 산다거나 요. 

 

겔싱어曰게이밍은인텔 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

반도체뿐 아니라 모든 제조업에서도 검증, 숙성된 공정에서 개선

하는게 가장 좋습니다. 

아무런 백그라운드 경험없이 무작정 신공정 적용하다가는 

피본 사례가 워낙 많습니다. 그래서 소재 하나 바꾸는것도

엔지니어링 해본 분들이라면 절대 반대하죠.

실적이 없으면 모험 하지 않는게 정석입니다.

바다의왕자 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 차단등록 전체게시물 작성일

맞아요. 

소재 하나 바꾸는데도, 공장 아웃풋이 극락과 지옥을 오갈 수 있으니, 

신중 정말 신중해야 겠습니다. 

 

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