칩렛(작은 칩 여러 개를 묶는 방식)은 반도체 설계를 어떻게 바꿀까?

칩렛은 반도체의 여러 기능을 작은 칩으로 나눈 뒤 하나의 패키지 안에서 연결하는 방식이에요. 설계의 질문도 달라져요. 모든 기능을 한 덩어리에 얼마나 촘촘히 넣을지만 고민하던 데서, 어떤 기능을 나누고 어떻게 연결할지까지 중요해지는 거예요.

한 장의 큰 칩을 기능별로 나누는 이유

하나의 다이에 많은 기능을 담는 방식은 내부 연결을 짧게 만들 수 있어요. 대신 크기가 커질수록 제조 결함의 영향을 받는 면적도 늘고, 한 번에 만들 수 있는 칩 크기의 제약도 생겨요.

 

칩렛은 기능별로 작게 나눠 이런 부담을 줄일 여지를 만들어요. 다만 작은 칩의 제조 수율이 유리하다고 완제품의 수율까지 자동으로 좋아지는 것은 아니에요. 연결과 조립 과정에서도 불량이 생길 수 있어 전체 생산 과정을 봐야 해요.

모든 기능을 같은 공정으로 만들 필요가 줄어요

연산을 맡는 부분과 입출력을 맡는 부분은 공정 미세화에서 얻는 이익이 같지 않아요. 칩렛 구조에서는 성능이 중요한 부분에 더 미세한 공정을 쓰고, 다른 부분은 목적에 맞는 공정을 선택할 수 있어요.

 

잘 설계한 구성요소를 여러 제품에 재사용할 여지도 생겨요. 연산 칩렛 수나 주변 구성을 달리해 제품군을 만드는 식이에요. 이것이 설계비와 개발 기간을 줄이는 방향으로 작용할 수 있지만, 실제 효과는 물량과 설계 복잡도에 따라 달라져요.

연결이 새로운 설계 과제가 돼요

칩을 나누면 칩 사이로 데이터를 보내야 해요. 연결 속도와 지연, 전력 소모가 중요해지고 패키지 배선과 열 관리도 함께 설계해야 해요. 칩 하나의 성능만 높아도 연결 부분이 병목이면 전체 시스템이 기대만큼 빨라지지 않을 수 있어요.

 

여러 칩을 쌓거나 가깝게 배치하는 첨단 패키징도 이 과정에서 중요해져요. 다만 칩렛이 무조건 3차원 적층을 뜻하지는 않아요. 옆으로 배치해 연결하는 구조도 가능해요.

표준이 생겨도 아무 칩이나 조립하는 것은 아니에요

UCIe는 패키지 안의 칩 사이 연결을 표준화하려는 산업 규격이에요. 서로 다른 공급자의 구성요소를 활용하는 생태계를 지향하지만, 규격 이름만 같다고 모든 조합이 즉시 동작하는 것은 아니에요. 구현 범위와 패키지 조건, 검증 절차를 함께 맞춰야 해요.

 

칩렛칩셋 관련 뉴스를 볼 때는 작은 칩을 몇 개 썼는지만 보기보다 무엇을 분리했는지, 연결과 발열을 어떻게 해결했는지 살펴보세요. 칩셋의 가치는 분리 자체보다 분리한 뒤에도 전체 성능과 비용의 균형을 맞추는 데 있어요.

 

참고자료

UCIe Consortium, Introduction to Chiplets: Why the Industry is Moving Beyond Monolithic Designs(2025-08-29 수정); UCIe Specifications 안내. 확인일 2026-11-12. 비용 절감은 설계별 가능성이며 모든 제품의 결과를 보장하지 않아요.

 

작성자: 김정주
문의: hjj5104@gmail.com

공식 자료를 우선 참고하여 콘텐츠를 작성합니다.
오류 제보를 받으면 관련 자료를 검토하고, 오류가 확인되면 수정합니다.