새롭게 개발되고 있는 반도체 중 하나가 바로 PIM입니다. 생소하신 분들을 위해 반도체 PIM에 대해 알려드리도록 하겠습니다.
반도체 PIM이란
반도체 산업에서 새롭게 떠오르고 있는 반도체 PIM은 Processing In Memory의 약자입니다. 기존의 폰 노이만 구조에서는 메모리와 프로세서가 분리되어 있습니다. 따라서 데이터 처리 과정은 메모리와 프로세서를 오고가면서 진행 됐었고 이러한 과정 속에서 병목현상이 진행되기도 했습니다. 병목 현상이 이루어지면 전력 소모가 증가하는 단점이 있습니다. 이러한 단점을 개선한 것이 바로 PIM입니다. 메모리와 프로세서를 하나의 칩에 통합한 것입니다. 즉 차세대 반도체 일종의 하나입니다.
PIM 장점
PIM은 기존 폰 노이만 구조의 단점인 데이터 병목 현상을 해소하고 그에 따른 전력 소모 낭비를 개선시켜줍니다. 또한 데이터가 오고가는 시간 역시 단축시켜주었습니다. 이러한 장점으로 인해 최근 떠오르는 산업인 AI에 많이 적용되고 있습니다. AI는 데이터 연산이 많이 요구되기 때문에 PIM 적용을 통해 AI 성능 및 효율을 개선시키고 연산 시간을 상당히 감축시킵니다. 이러한 장점은 AI 뿐만아니라 자율주행차나 5G, 가상현실 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다.
PIM 단점
PIM의 장점은 확실히 탁월합니다. 하지만 PIM을 제조하기 위한 기술의 난이도가 상당히 높으며, 기존 제조공정에 비해 비용이 많이 증가합니다. 또한 성능 향상에 대한 논란이 되는 부분도 조금있습니다. 아직 초기 개발단계라서 완전히 자리잡고 있지 못하고 있는 상황입니다. 조금 더 개선이 될 때까지 지켜 볼 필요가 있습니다.
PIM 제조과정
PIM 또한 기존의 반도체 제조과정을 거칩니다. 설계, 제조, 검사, 패키징 단계를 거치는데요. 가장 처음인 설계 단계에서 PIM을 설계할 때 기존의 메모리 칩에 프로세서를 추가하는 방식을 채택하든지, 메모리와 프로세서를 별도의 칩으로 구현하면서 매우 가까운 거리에 배치하는 방식으로 설계를 하는 방법을 채택합니다.
제조 단계에서는 웨이퍼 제조, 패터닝, 에칭, 증착, 식각, 박막형성, 활성화 단계를 거칩니다.
검사단계에서는 인광검사, 전기적 검사, 기능검사를 거칩니다. 패키징 단계에서는 외부 환경으로부터 제품을 보호하고 연결해줍니다.
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