美 등 예의주시, ‘옥셀레나이드 2차원 트랜지스터’ 개발
최신 전계 효과 ‘GAA’ 기술 적용, 기존 ‘FinFET’ 대체
연구팀 “삼성, 인텔, TSMC보다 우수” 과장섞인 주장
[애플경제 엄정원 기자] 중국이 ‘딥시크’에 이어 미국 등 서방국가를 놀라게 할만한 획기적 반도체 기술을 또 개발했다. 이는 미국의 대중 반도체 수출 규제를 극복할 만한 또 다른 기술로 주목받고 있다.
베이징대학교 연구팀은 16일 “업계 최신 기술보다 빠르고 전력 효율이 높은 非실리콘 트랜지스터를 개발했다”며 이같은 사실을 공개했다. 이런 소식은 이미 영국에서 발간되는 과학저널 ‘네이처 머티리얼’(Nature Materials)에 게재되면서 신뢰할만한 주장으로 받아들여지고 있다.
이 주장이 사실이라면, 중국은 인텔, TSMC 등의 칩에 필적할 만한 최첨단 기술을 보유하고 있다는 것을 의미한다. 물론 연구 논문 발표만으로는 기술 업계의 판도를 뒤집을 만한 것은 아니란 평가다.
그러나 이번에 중국이 개발한 기술은 향후 상황 전개에 따라선 미국의 대중 규제를 무력화할 만한 획기적 기술이란 점엔 이견이 없다. 특히 실리콘 없는 ‘게이트 올 어라운드’(GAA) 기술을 적용한 점에서 중국 반도체 기술의 새로운 이정표가 될 것으로 평가된다.
해당 연구팀은 비스무트 옥셀레나이드를 이용한 2차원 트랜지스터를 개발했다. 이 트랜지스터는 최신 전계 효과 트랜지스터 기술인 ‘게이트-올-어라운드(Gall-all-around)’ 기술을 적용했으며, 기존의 ‘FinFET’을 대체합니다. GAAFET는 전류 누설을 줄이고 칩 제조업체가 더욱 작은 트랜지스터를 개발할 수 있게 한다. 그래서 각국은 실리콘을 대체할 기술 개발에 GAA를 필수 요소로 여기고 있다.
2D 비스무트 트랜지스터 기술은 실리콘보다 더 견고할 수도 있다. 그러나 그 보다 더욱 중요한 사실은 중국이 이미 보유한 장비를 사용하여 트랜지스터를 대량 생산할 수 있다는 점이다. 관련 업체인 ‘톰스 하드웨어’(Tom's Hardware)에 따르면, 연구팀은 자체 트랜지스터 기술을 인텔, 삼성, TSMC 기술과 비교 시험한 결과 “이들 모두보다 우수한 성능을 보였다”고 밝혔다. 물론 이는 과장된 주장일 수도 있으나, 획기적인 발전임엔 틀림없다.
중국과 미국이 트럼프 행정부의 관세에 휘말리기 전부터 미국은 중국이 실리콘 트랜지스터를 포함한 최신 기술을 손에 넣지 못하도록 조치를 취했다. 이러한 어려움을 뚫기 위해 중국은 다양한 소재와 자체 개발 소프트웨어를 통해 세계 최첨단 기술과 경쟁할 방법을 모색해왔다.
그 결과 지난 1월엔 ‘딥시크’의 대규모 언어 모델(LLM) AI 분야에서 ‘R1’ 등을 개발, 세계를 놀라게 했다. 그 바람에 엔비디아의 주가도 (한때) 크게 하락했다.
당시 미국 등은 중국이 ‘딥시크’를 악용, 외국 정부와 그 국민에 대한 데이터를 수집할 것으로 우려하기도 했다. 그럼에도 중국에 본사를 둔 화웨이는 더 나은 프로세서를 생산할 방법을 모색해 왔지만, 미국의 제재로 어려움을 겪고 있다.
그런 가운데 등장한 이번 베이징대학교 연구팀의 새로운 트랜지스터 기술이 등장한 것이다. 아직은 화웨이를 비롯한 다른 중국 기업들이 이를 얼마나 실용화할지는 미지수다. 다만 이들이 지닌 노후화된 리소그래피 장비의 한계를 극복하는 방법으로 이 기술을 활용할지가 관심사가 되고 있다. 일각에선 “중국 반도체 기술을 한단계 끌어올리는 결정적 계기”로 평가하기도 한다.