학문
빼어난양241
기판에서 인터포저와 PCB의 역할이 각각 무엇인지 궁금합니다.
최근 반도체 시장에서 기판 숏티지로 인하여 올해 내내 기판업체들의 주가나 이익이 매우 가파릅니다. 그런데 기판에서 인터포저와 PCB가 존재하는데 각각의 역할이 무엇인가요
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
PCB는 전자제품 전체에서 부품들을 올리고 전기 신호와 전원을 이어주는 어찌보면 큰 도로와 같은 역할? 정도로 볼 수 있습니다. 스마트폰부터 서버, 그래픽카드, 메인보드처럼 여러 칩과 부품을 연결하는 기본 기판이라고 보면 되겠습니다.
반면 말씀하신 인터포저는 칩과 칩 사이 또는 칩과 패키지 기판 사이를 아주 촘촘하게 이어주는 중간 연결층입니다. 요즘처럼 AI 반도체가 중요해지는 시점에서 AI 반도체처럼 GPU와 HBM을 가까이 붙여 빠르게 데이터를 주고받아야 할 때 인터포저가 중요해 지는 것입니다.
기판 숏티지에서 중요한 이유도 칩 성능이 좋아짐에 따라서 전원 공급과 신호 손실, 열, 미세 배선에 대한 요구가 훨씬 더 까다로워지기 때문에 그렇습니다.
PCB는 반도체와 각종 부품들을 실제로 연결해 전기 신호와 전력을 전달하는 기본적인 메인 기판 역할에 가깝습니다.,
컴퓨터 메인보드나 그래픽카드처럼 칩과 메모리, 전원부를 연결하는 넓은 회로판 대부분이 PCB 기판으로 보면 됩니다. 반면에 인터포저는 고성능 반도체 패키지 내부에서 칩과 칩 사이를 매우 촘촘하게 연결하는 중간 연결층 역할을 주로 합니다. 특히 AI 반도체나 GPU처럼 HBM 메모리를 가까이 붙이는 구조에서는 실리콘 인터포저 기술이 매우 중요해졌습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
인터포저는 반도체 칩과 칩 사이를 매우 미세한 배선으로 연결해주는 중간 다리 역할을 하며 특히 HBM 과 GPU 같은 고성능 칩을 초고속 초대역폭으로 연결할 때 핵심으로 사용됩니다 반면 PCB는 여러 반도체와 부품을 시스템 단위로 연결하고 전원 신호를 전달하는 메인 기판 역할을 하며 스마트폰 서버 그래픽카드 전체의 전기적 뼈대에 가깝습니다 쉽게 말하면 인터포저는 칩 내부 초정밀 연결 PCB는 제품 전체 연결 에 가까워서 AI 반도체 시대에는 둘다 중요성이 급격히 커지고 있습니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
PCB와 인터포저는 둘 다 칩과 칩, 또는 칩과 외부 세계를 연결해주는 기판이지만 담당하는 영역의 스케일이 완전히 달라요. 도시의 도로망에 비유하면 PCB는 도시 전체를 잇는 대로이고 인터포저는 건물 안의 복도라고 생각하시면 감이 올 거예요.
PCB는 우리가 전자기기를 열었을 때 보이는 초록색 기판이에요. CPU, 메모리, 전원 회로, 커넥터 같은 부품들이 이 위에 올라가고, 부품과 부품 사이를 구리 배선으로 이어줘요. 배선의 폭이 수십에서 수백 마이크로미터 수준이라 비교적 굵고, 여러 층을 쌓아서 복잡한 회로를 구현해요. PCB의 핵심 역할은 전체 시스템 수준에서 전력을 공급하고 신호를 전달하는 거예요. 마더보드가 대표적인 PCB인데, CPU와 메모리 슬롯과 그래픽카드 슬롯을 모두 연결해주는 역할을 하잖아요. 이게 없으면 부품들이 따로 놀게 되는 거예요.
인터포저는 PCB보다 훨씬 작고 정밀한 중간 다리예요. 칩과 칩 사이, 특히 프로세서와 HBM 메모리처럼 극도로 빠른 속도로 데이터를 주고받아야 하는 칩들을 바로 옆에서 이어주는 역할을 해요. 배선 폭이 수 마이크로미터에서 십수 마이크로미터 수준이라 PCB보다 열 배 이상 촘촘하거든요. 이렇게 가는 배선을 고밀도로 깔 수 있기 때문에 수천 개의 연결 통로를 짧은 거리 안에 집어넣을 수 있어요.
인터포저가 필요해진 이유는 AI 시대에 칩 하나로는 성능 한계가 있어서 여러 칩을 묶어 하나의 패키지로 만드는 기술이 핵심이 됐기 때문이에요. 엔비디아의 AI 가속기를 보면 거대한 연산 칩 양옆에 HBM 메모리가 빼곡하게 붙어 있는데, 이 칩들이 올라가 있는 바닥이 바로 실리콘 인터포저예요. 연산 칩과 메모리 사이를 수천 개의 미세 배선으로 연결해서 엄청난 대역폭을 확보하는 거예요. 이걸 PCB 위에 직접 올리면 배선이 너무 굵어서 필요한 연결 수를 물리적으로 확보할 수가 없거든요.
구조를 정리하면 맨 아래에 PCB가 깔리고, 그 위에 인터포저가 올라가고, 인터포저 위에 여러 개의 칩이 나란히 배치되는 계층 구조예요. 칩끼리의 초고속 통신은 인터포저가 담당하고, 인터포저와 외부 세계의 연결은 PCB가 담당하는 거예요. 각자 맡은 스케일이 다른 거랍니다.
기판 업체들의 실적이 좋은 이유도 여기에 있어요. AI 가속기 수요가 폭증하면서 고사양 PCB와 인터포저 모두 공급이 부족해졌거든요. 특히 인터포저는 반도체 공정에 가까운 기술이 필요해서 만들 수 있는 업체가 제한적이라 병목이 더 심해요. 기판이 단순한 부품이 아니라 AI 반도체 성능을 좌우하는 핵심 기술로 격상된 거랍니다 :)