지오의 기술노트

AI 반도체에서 자주 듣는 말 중 하나가 바로 “몇 나노 공정으로 만들었다”는 표현입니다. 3nm, 5nm, 7nm… 숫자가 작을수록 좋아 보이긴 하지만, 이 공정 미세화가 실제로 어떤 의미를 가지며 왜 중요한 걸까요? 이번 글에서는 공정 미세화가 성능, 전력 효율, 발열 등에 어떤 영향을 주는지, 그리고 AI 반도체에선 왜 특히 중요한지 하나씩 정리해보겠습니다. 공정 미세화란? – 반도체의 ‘세밀함’을 나타내는 지표 공정 미세화는 반도체 칩 안의 트랜지스터 크기를 작게 만드는 기술을 뜻합니다. 예를 들어 3nm 공정이라면, 이론상 1나노미터(10억분의 1미터) 단위로 트랜지스터가 집적된다는 의미입니다. 공정이 미세해질수록 하나의 칩 안에 더 많은 트랜지스터를 집어넣을 수 있고, 이는 곧 더 높은 연산..

AI 반도체, 고성능 그래픽카드, 데이터센터에서 요즘 빠지지 않고 언급되는 기술,바로 **HBM(High Bandwidth Memory)**이다.기존 메모리와는 구조도 다르고, 성능과 전송 속도 모두 혁신적인 이 메모리는왜 주목받고 있을까? HBM이란? HBM은 High Bandwidth Memory, 즉 고대역폭 메모리라는 뜻이다.기존의 DRAM(대표적으로 DDR4, DDR5)이 수평으로 배치되어 CPU나 GPU와 연결되는 반면,HBM은 **여러 개의 DRAM 칩을 수직으로 쌓은 형태(3D 스택)**를 가진다. 이 스택을 실리콘 인터포저와 함께 TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통 전극) 기술로 연결해고속 데이터 처리가 가능하게 만든 구조다. 기존 메모리와의 차이점구분일반 DRA..

CPU 설계도도 오픈소스가 가능할까?소프트웨어 세계에서 오픈소스는 익숙한 개념이지만, 하드웨어 특히 CPU 아키텍처도 오픈소스화되고 있다는 사실은 많은 사람들에게 생소할 수 있다. 그 중심에 있는 기술이 바로 RISC-V(리스크-파이브) 이다.  🧠 RISC-V란 무엇인가? RISC-V는 **오픈소스로 공개된 CPU 명령어 집합 구조(ISA: Instruction Set Architecture)**다.여기서 말하는 ISA는, 하드웨어가 소프트웨어와 소통하기 위한 언어이자, CPU 설계의 기반이 되는 설계 규칙이다. RISC(Reduced Instruction Set Computer) 구조 기반기존 상용 ISA (예: ARM, x86)와 달리, 누구나 자유롭게 사용·수정 가능캘리포니아 대 버클리에서 20..

AI 칩의 성능은 왜 메모리에 달려 있을까?CPU나 GPU가 아무리 빨라도, 데이터를 빠르게 주고받지 못하면 성능은 제약된다. 이때 중요한 역할을 하는 것이 바로 HBM(High Bandwidth Memory), 고대역폭 메모리다.  🧠 HBM이란 무엇인가? HBM은 기존의 DRAM보다 훨씬 높은 데이터 전송 속도를 제공하는 메모리 기술이다. 이름 그대로 “Bandwidth(대역폭)”, 즉 한 번에 처리할 수 있는 데이터 양을 비약적으로 높여주는 데 초점이 맞춰져 있다. 기존 DRAM: 옆으로 나란히 배치 → 데이터 이동 거리 ↑HBM: 칩 위에 메모리를 수직으로 쌓는 3D 구조 → 데이터 전송 거리 ↓, 속도 ↑ 이러한 구조 때문에 HBM은 일반 메모리보다 전력 효율도 좋고, 발열도 적다.  🏎️ ..

AI 연산의 속도와 효율이 중요한 시대, 기존 CPU나 GPU로는 한계가 있다는 목소리가 커지고 있다. 이 흐름 속에서 등장한 것이 바로 NPU(Neural Processing Unit). 이 글에서는 NPU가 정확히 무엇이며, 왜 지금 AI 반도체의 핵심 기술로 꼽히는지 정리해본다.  1. NPU란 무엇인가? NPU는 Neural Processing Unit의 줄임말로, 인공지능 연산에 특화된 전용 반도체다.특히 딥러닝의 핵심인 행렬 곱셈, 텐서 연산을 빠르게 처리하도록 설계돼 있다. CPU는 범용 연산, GPU는 그래픽 연산에 최적화돼 있는 반면,NPU는 AI 모델의 추론과 학습 연산을 최소 전력으로 고속 수행할 수 있게 설계된다.  2. NPU가 필요한 이유 AI 연산은 일반 연산보다 훨씬 방대한 ..

AI 성능이 급격히 발전하는 오늘날, 고성능 반도체 설계의 핵심 기술로 3D 칩 패키징이 주목받고 있습니다. 이 기술은 단순한 집적도를 넘어, 연산 속도와 전력 효율을 극대화하는 열쇠입니다. 오늘은 ‘3D 칩 패키징이 무엇인지’와 ‘왜 AI 반도체에서 중요한 기술인지’를 정리해 드립니다.  1. 3D 칩 패키징이란? 기존의 반도체는 평면(2D) 상에 회로를 배치해왔습니다. 반면, 3D 칩 패키징은 여러 개의 칩을 수직으로 적층(Stacking) 하여 하나의 패키지로 구성하는 기술입니다.이 방식은 전송 거리 단축, 연산 지연 감소, 전력 효율 향상 등 여러 이점을 제공합니다. → 특히, TSV(Through-Silicon Via) 라는 기술을 통해 칩 간 신호를 수직으로 빠르게 주고받을 수 있습니다. 2...