인포그래픽으로 한눈에 보는 반도체

 
스마트폰부터 자율주행차까지 많은 부분에서 활용되고 있는 반도체. 4차 산업혁명을 맞은 지금 반도체 시장은 호황인데요. 생활 곳곳에서 쓰이고 있는 반도체는 과연 무엇인지, 어떤 종류가 있는지 등 반도체의 개념에 대해 알기 쉽게 소개합니다.
 
 

호황 맞은 반도체 시장

 
세계 반도체 시장이 최근 ‘슈퍼 사이클’에 접어들었다는 평가를 받고 있습니다. ‘슈퍼 사이클’이란 수요가 많아져 상품의 가격이 장기적으로 상승하는 현상을 일컫는데요. 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT)등을 활용한 차세대 기술 발전이 반도체 업계의 호황을 이끌고 있죠. IT기기가 발전함에 따라 이에 삽입되는 고용량·고성능 메모리 반도체의 수요가 늘어나기 때문입니다.
 
SK는 지난해 반도체용 산업가스 제조기업인 SK머티리얼즈(옛 OCI머티리얼즈)를, 올 초에는 반도체 소재 생산 전문업체인 LG실트론을 인수하며 반도체 핵심 사업 포트폴리오를 구축해 급변하는 반도체 시장에서 기술력으로 승부하겠다는 포부를 보이고 있습니다.
 
그러면, 이처럼 우리 생활에서 많이 사용되고 미래의 성장 동력으로도 꼽히는 반도체의 쓰임에 대해 한번 알아볼까요?
 
 
text_041전기를 기준으로 세상의 물질은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 전기가 통하는 도체와 전기가 통하지 않는 부도체인데요. 반도체는 이 두 물질의 중간 성질을 띠는 것입니다. 자유 전자가 없지만 열을 가하거나 특정 불순물을 넣으면 자유 전자가 생겨나 전기가 통하게 되죠.
 
 

반도체의 재료는 ‘웨이퍼(Wafer)’입니다. 웨이퍼의 본래 뜻은 밀가루, 우유, 달걀노른자 등을 혼합한 반죽으로 만든 비스킷 종류를 말하는데요. 우리가 흔히 알고 있는 ‘웨하스’이죠. 웨이퍼는 웨하스처럼 생긴 ‘실리콘 결정의 얇은 판’이라고 생각하면 됩니다.
 
 
text2_08반도체 칩을 만들기 위해서는 웨이퍼 위에 여러 공정을 통해 회로(IC)를 새긴 후 잘라내면 되는데요. 한 개의 칩 안에는 수천 개, 수백만 개의 회로가 들어가게 됩니다. 흔히 반도체를 구분할 때 20나노급, 10나노급 등 나노란 말이 붙곤하는데요. 이 나노 크기는 반도체 안에 있는 이 회로선폭을 나타냅니다. 회로선폭이 줄어들수록 더욱 많은 회로가 들어가고 반도체 성능은 향상되는 거죠.
 
 
text2_11반도체의 종류는 크게 시스템 반도체와 메모리 반도체로 나눌 수 있는데요. 시스템 반도체는 계산과 추론 등 정보처리기능을 하고, 메모리 반도체는 저장기능이 있는 반도체를 뜻합니다.
 
이 중 SK하이닉스의 주요 생산품은 메모리 반도체인 D램(DRAM)과 낸드 플래시(NAND FLASH), 시스템 반도체인 CIS(CMOS Image Sensor)를 꼽을 수 있습니다. 먼저 메모리 반도체 중 D램에 대해 알아볼까요?
 
 
text2_146D램은 구조가 간단하고 집적이 용이한 대용량 임시기억저장장치인데요. D램의 종류에 따라 기기의 성능이 좌우되기 때문에 SK하이닉스는 기존 제품보다 전력 소모는 적으면서 용량과 처리속도를 높인 프리미엄 제품을 개발하고 있습니다.
 
 
66_1낸드 플래시는 대용량 저장이 가능하면서도 데이터를 자유롭게 저장·삭제할 수 있는 특징이 있어 휴대기기를 많이 사용하는 요즘 더욱 각광받고 있는데요. SK하이닉스는 데이터 처리 속도와 저장 용량을 증가시킨 낸드 플래시 제품을 만들고 있습니다.
 
 
7_1같은 메모리 반도체이지만, D램과 낸드 플래시는 그 기능과 역할에서 차이가 있는데요. D램은 책상처럼 자료를 꺼내 펼쳐놓는 곳으로 넓어야 빠른 처리가 가능합니다. 휘발성이 있어서 작업이 끝나면 깨끗하게 정리가 되죠.
 
반면, 낸드 플래시는 자료 저장 자체가 목적으로 클수록 많은 자료를 저장할 수 있고 비휘발성이기 때문에 작업이 끝난 뒤에도 수납이 가능합니다.
 
 
text2_01마지막으로 시스템 반도체 중 하나인 CIS는 전자필름을 역할을 하는 촬상 소자인데요. 이것이 있어야 연속 사진 촬영, 고화질 영상 통화, 자동 화면 밝기 조절 등 다양한 기능을 구현할 수 있죠. SK하이닉스는 다양한 응용제품용 고성능 CIS를 제작하고 있습니다.
 
지금까지, 미래 산업을 이끌어 갈 반도체에 대해 자세히 살펴봤는데요. SK하이닉스 역시 관련 기업의 인수합병과 전략적인 투자 등을 통해 계속 경쟁력 강화에 나설 계획입니다. 지속적인 성장을 해나갈 SK하이닉스와 반도체 시장을 응원합니다.