짐 켈러표 반도체 스타트업, 소형 반도체 팹 공장 건설 중

애플 A4 칩과 AMD 젠(Zen) 마이크로아키텍처 등 설계로 알려진 반도체 엔지니어이자 AI 칩 개발 스타트업 텐스토렌트(Tenstorrent) CEO를 맡고 있는 짐 켈러(Jim Keller)와 자작 반도체 제조로 알려진 샘 젤루프(Sam Zeloof)가 설립한 스타트업인 아토믹 세미(Atomic Semi)가 사명을 팹2(Fab2)로 바꿨다. 팹2는 소형 반도체 제조 공장과 내부에서 사용하는 장비를 양산하는 팹 팹(fab fab) 구축을 진행하고 있으며 활동 거점도 텍사스주로 이전했다.

아토믹 세미는 2022년 설립된 반도체 제조 스타트업. 설립자는 켈러와 독학으로 반도체 제조를 연구한 젤루프다.

팹2가 지향하는 건 반도체를 제조하는 팹 자체를 만드는 공장 팹 팹으로 펌프와 밸브, 센서, 가스 배관, 나노미터 정밀도를 갖춘 액추에이터, 제어 기판 등을 자체 설계·제조하고 이를 한 장비로 조립한 뒤 나아가 제조한 장비를 반도체 팹으로 조립하는 구상을 내걸고 있다.

아토믹 세미에서 팹2로 사명을 바꾼 건 이 팹 팹을 사업 중심에 두겠다는 자세를 명확히 하기 위한 것. 팹2는 사내에서 제조 장비 일체를 조립한 뒤 소형 팹을 양산하는 걸 목표로 하고 있으며 기존 부품만으로는 이상적인 팹을 실현할 수 없기 때문에 구성 부품부터 자체 제작한다고 설명하고 있다.

팹2는 300mm 웨이퍼를 거대한 생산 라인에서 처리하는 게 아니라 웨이퍼보다 작은 칩을 가공할 수 있는 소프트웨어 정의형 소형 팹을 활용하는 구상을 품고 있다. 보도에 따르면 팹2는 시제품 칩을 수시간 단위로 완성하는 걸 목표로 하고 있으며 시제품 제작이나 소량 생산에서의 신속성을 주요 가치로 내세우고 있다고 한다.

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— Fab2 (@fab2) February 12, 2024

한편 이 방식에는 생산량 제약이 있다. 예를 들어 전자빔 리소그래피는 마스크를 사용하지 않고 직접 패턴을 기입하기 때문에 EUV 노광 장비가 300mm 웨이퍼 전체를 노광하는 경우보다 시간이 더 걸린다. 따라서 최첨단 파운드리 같은 대량 생산보다는 시제품 제작이나 저생산량 용도에 적합한 방식으로 여겨진다.

팹2는 제조 설비 뿐 아니라 칩 설계용 소프트웨어인 스튜디오(Studio)도 개발하고 있다. 스튜디오는 브라우저에서 작동하는 협업형 EDA 도구로 레이아웃과 회로도, 시뮬레이션 등에 대응한다고 한다. 팹2는 제조 설비 고속화에 더해 설계 공정도 고속화해 소형 팹 운용을 뒷받침한다는 구상이다.

거점은 텍사스주 오스틴과 록하트, 캘리포니아주 샌프란시스코 3곳이다. 오스틴에는 연구개발과 생산을 위한 연면적 12만 평방피트 시설을 두고 있으며, 록하트에서는 연면적 3만 평방피트 팹 팹을 가동하고 있다. 샌프란시스코에는 연면적 2만 5000평방피트짜리 개러지 팹(garage fab)도 존재한다.

거대 공장에 설비 투자를 집중시키는 기존 반도체 산업에 대해 팹2는 소형이면서 복제 가능한 팹을 다수 전개하는 또 다른 방향성을 제시하고 있다. 실용화 성패는 생산성과 제조 비용, 고객이 요구하는 공정 기술에 어디까지 대응할 수 있느냐에 달려 있지만 반도체 제조 장비 자체를 양산 대상으로 삼는 시도로 주목받고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.