반도체란?시스템과 메모리 반도체? 파운드리와 팹리스? 궁금증 해결 해봅시다.

반도체는 전기를 통해 정보를 처리하고 전달하는 소자로, 일반적으로 실리콘으로 만들어집니다. 반도체 소자는 트랜지스터, 다이오드, 집적회로 등 다양한 종류가 있는데요,

트랜지스터는 전기 신호를 증폭하거나 스위치 역할을 합니다. 정보의 처리와 전달에 중요한 역할을 하죠.

다이오드는 전기의 흐름이나 방향을 제어하거나 전류를 흐르게 하거나 막는 역할을 합니다.

집적회로(IC, Integrated Circuit)는 수천 개에서 수십 억 개의 소자(트렌지스터, 다이오드 등)를 작은 실리콘 칩 하나에 집적하여 전자기기의 기능을 수행합니다.

반도체 산업은 현대 사회에서 굉장히 중요한 역할을 합니다. 컴퓨터, 스마트폰, 자동차, 가전제품 등 다양한 전자 제품의 핵심 부품을 제공하죠. 이 산업은 높은 수준의 기술력과 연구 개발이 요구되며, 미세공정 기술의 발전과 더불어 칩의 집적도와 성능이 지속적으로 향상되고있고 이에 따라 글로벌 경쟁이 치열하게 벌어 지고 있습니다.

반대로 글로벌 경쟁이 치열하니 기술이 비약적으로 상승 한다고도 볼 수 있겠네요. 

 

 

 

주요 반도체 기업으로는 CPU(중앙처리장치) 제조 분야에서 세계적인 기업 인텔, 메모리 반도체 분야에서 세계를 선도하고 있는 삼성전자, 반도체 파운드리(Foundry)로서 세계 시장을 장악하고 있는 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) 등이 있습니다.

 

잠시 파운드리(Foundry) 와 팹(Fabless)에 대해서 알아 보고 갑시다.

반도체 파운드리는 다른 반도체 기업이나 디자인 회사의 요구에 따라 반도체를 생산하는 회사를 말합니다. 이 회사들은 다른 기업의 디자인을 바탕으로 반도체를 제조하는데, 이를 "파운드리" 또는 "대금제조"라고 합니다. 

파운드리는 디자인 회사나 기타 반도체 업체가 직접 공장을 소유하지 않고도 반도체 제조 공정을 이용할 수 있도록 해줍니다. 이를 통해 디자인 회사는 자체적으로 반도체를 제조하지 않고도 제품을 출시할 수 있으며, 이러한 형태의 생산 방식을 외주 생산이라고도 합니다.

1. 파운드리 (Foundry):
   - 파운드리는 반도체를 실제로 생산하는 공장을 운영합니다.
   - 다른 회사나 디자인 회사의 요구에 따라 반도체를 제조하며, 이를 외주 생산하는 역할을 합니다.
   - 대표적으로 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)가 있습니다.

2. 팹(Fabless):
   - 팹은 디자인 회사이며, 반도체를 디자인하고 개발하는 회사입니다.
   - 반도체의 설계, 테스트, 마케팅 등의 업무를 담당하며, 생산은 외부 파운드리에 의뢰합니다.
   - 주로 디자인에 집중하여, 생산에 필요한 공정을 파운드리에 외주합니다.
   - 대표적으로 AMD, NVIDIA, Qualcomm 등이 팹레스 기업입니다.

 

 

 

우리나라 반도체 대표 기업인 삼성전자는 어디에 속할까요??

"팹"과 "파운드리" 두 가지 역할을 모두 수행합니다. 
삼성전자는 반도체 디자인과 개발을 수행하는 회사입니다. Exynos 시리즈와 같은 칩셋, 그래픽 카드, 메모리 칩 등을 디자인하고 개발하고 있고 또한 다른 기업이나 디자인 회사의 요구에 따라 반도체를 생산하는 파운드리 역할도 수행합니다.

 

그럼 반도체 종류에 대해서 좀더 알아 봅시다.

반도체는 메모리 반도체, 시스템 반도체 등 여러 종류가 있는데요

메모리 반도체는 컴퓨터나 기타 전자 장치에서 데이터를 저장하고 검색하기 위해 사용됩니다. 주요 종류로는 RAM(Random Access Memory)과 ROM(Read-Only Memory)이 있습니다.
RAM은 데이터를 임시로 저장하여 CPU가 빠르게 액세스할 수 있도록 하며, 주기억장치로 사용됩니다.
ROM은 읽기 전용으로 데이터를 한 번 저장하면 변경할 수 없으며, 부트로더나 펌웨어 등에 사용됩니다.

 

메모리 반도체에 대해 자세하게 알아보시려면 아래 글을 확인 해주세요~!!!

[IT] - ROM과 RAM 메모리의 특성과 종류 및 사용 용도 비교 분석!!!

ROM과 RAM 메모리의 특성과 종류 및 사용 용도 비교 분석!!!

 

 

그리고 시스템 반도체는 컴퓨터 시스템 전체를 제어하고 조절하는데 사용됩니다. 주로 CPU(중앙처리장치), GPU(그래픽 처리장치), 칩셋 등이 이에 해당됩니다.
CPU는 컴퓨터의 모든 명령을 처리하고 연산을 수행하고 GPU는 그래픽 처리와 병렬 연산을 담당하여 이미지, 비디오 처리 등에 사용됩니다. 또 칩셋은 CPU와 다른 주변 장치들 사이의 통신을 관리하고 제어합니다.

최근 뜨고 있는 AI 반도체도 있죠,  AI(인공지능) 반도체는 인공지능 작업을 수행하기 위해 특별히 설계된 반도체입니다. 딥러닝과 같은 복잡한 연산을 빠르고 효율적으로 처리하기 위해 최적화되어 있습니다. GPU와 유사한 병렬 처리 기능을 갖추고 있어 대규모 데이터 처리에 유용합니다.

 

 

 

그 밖에  연산이나 명령처리 등의 작업을 수행하는 프로세서(Processor) 반도체, 논리 게이트나 레지스터, 카운터 등 디지털 회로를 구성하는데 사용되는 디지털 반도체,  주로 전압, 전류, 주파수 등의 연속적인 아날로그 신호를 처리하는데 사용되는 아날로그 반도체, 온도, 압력, 조도, 속도 등의 물리적 또는 환경적인 변화를 감지하고 신호로 변환하는 센서 반도체 등등 다양한 종류의 반도체가 있으며, 기술의 발전에 따라 새로운 종류의 반도체도 계속해서 등장하고 있습니다.

 

앞으로 또 어떤 반도체들이 등장 할지 기대가 되네요~!!

그럼 다음 포스팅으로 반도체 제작 공정과 요즘 대세인 HBM 메모리에 대해서 알아 보는 시간을 만들겠습니다.

담에 또 봐요~!!

 

[분류 전체보기] - TSV 기술로 만들어 낸 HBM3e 메모리 반도체!!! TSV 기술? HBM? 을 이해 해보자!!

TSV 기술로 만들어 낸 HBM3e 메모리 반도체!!! TSV 기술? HBM? 을 이해 해보자!!