반도체 업계에선 1nm(나노미터)가 ‘마지노선’이라는 말이 꽤 오래됐어요. 트랜지스터를 평면에 깔던 방식으로는 물리적 한계에 부딪히기 때문이죠. 그런데 IBM이 이 한계를 우회할 완전히 새로운 접근법을 25일(현지시간) 공개했어요. ‘수직으로 쌓는다’ — 3D 적층으로 0.7nm(7옹스트롬) 시대를 열어젖힌 겁니다.
IBM은 이날 세계 최초로 1nm 벽을 깬 0.7nm 노드 반도체 기술을 발표했어요. 핵심은 ‘나노스택(Nanostack)’이라는 3차원 트랜지스터 아키텍처입니다. 트랜지스터를 수직으로 쌓고 엇갈리게 배치하는 3D 순차 집적 방식의 나노시트 설계인데, 각 적층 레이어마다 다른 소재를 적용해 개별 트랜지스터의 성능과 전력 효율을 독립적으로 최적화할 수 있어요.
숫자로 보면 더 놀랍거든요. 이 칩은 손톱만 한 크기에 약 1,000억 개의 트랜지스터를 집적할 수 있습니다. 2021년 IBM이 공개한 2나노 칩 대비 집적도가 약 2배 높고, 성능은 최대 50% 향상, 에너지 효율은 70% 개선됐어요. 초박형 유전체 결합 방식을 통해 SRAM 면적을 40% 줄여서 고대역폭 데이터가 필요한 AI 워크로드 처리에 특히 강점을 보인다고 합니다.
이번 연구는 미국 뉴욕주 올버니의 최첨단 반도체 연구시설에서 진행됐고, IBM은 조만간 ASML의 하이 NA 극자외선(EUV) 장비를 도입할 예정이에요. 램리서치, 도쿄일렉트론(TEL), 스크린 등 핵심 파트너들과 함께 새로운 하이 NA EUV 공정을 개발 중입니다. 5년 내 나노스택을 적용한 1nm 이하 칩 양산이 목표라고 밝혔어요.
이 소식이 삼성전자와 SK하이닉스에도 적잖은 의미를 갖는 이유는 간단해요. IBM은 연구개발 회사이지 대량 생산 기업이 아니거든요. 궁극적으로 이 기술을 양산 단계로 끌어올릴 파운드리 파트너가 필요하고, 삼성전자의 GAA(게이트올어라운드) 3나노 경험이나 SK하이닉스의 HBM 적층 기술은 바로 이 3D 적층 시대에 직결되는 역량이에요. 삼성전자는 이미 3나노 GAA 공정에서 나노시트 구조를 양산 중이고, SK하이닉스는 HBM3E 12단 적층을 세계 최초로 상용화한 이력이 있죠.
업계에선 이번 발표를 두고 “무어의 법칙이 죽은 게 아니라 진화한 것”이라는 반응도 나오고 있어요. 실제로 IBM은 같은 날 세계 최초의 순수 양자 파운드리 독립법인 ‘앤더론(Anderon)’ 설립 계획도 함께 공개하며, 반도체의 다음 패러다임까지 동시에 겨냥하는 모습이에요.
반도체 미세화라는 기존 경로가 벽에 부딪힌 시점에서, IBM의 3D 적층 접근은 한국 반도체 업계가 이미 쌓아온 적층 기술이 차세대 먹거리로 연결될 수 있다는 신호로 읽혀요. 삼성과 SK가 HBM에서 보여준 3D 적층 역량이 로직 반도체 영역으로 확장될 가능성도 이제 현실적인 시나리오가 되고 있는 거죠. IBM이 제안한 5년 로드맵 안에서 한국 반도체가 어떤 역할을 맡을지, 지금부터가 진짜 관전 포인트예요. TSMC 역시 3D 적층 기술 확보에 적극적이지만, HBM 적층에서 축적된 한국의 제조 노하우는 3D 로직이라는 다음 판에서 차별화할 수 있는 카드거든요. 한마디로, 미세화에서 적층으로 중심축이 옮겨가는 지금이야말로 한국 반도체가 다음 10년을 설계할 골든타임이라는 생각이 들어요.
- 원문: ZDNet Korea — 반도체 미세화 한계, ‘3D 적층’으로 뚫었다…IBM, 0.7나노 시대 개막
- 작성: sw4u 9시뉴스 안나영 / 2026-06-25 21:00