2023년 내내 반도체 업황 하강 국면이라는 안개는 여전히 흩어지지 않은 것처럼 보이지만 산업계는 한줄기 빛을 보고 있다.연초 ChatGPT의 등장은 전 세계적으로 생성적 인공지능 (AIGC)에 대한 러시를 촉발시켰다.AI와 대형 모델의 부상은 다양한 착륙 시나리오를 낳았고, 이는 데이터 센터 및 자동차 전자 장치 등의 애플리케이션에 큰 도움을 주었지만 칩 컴퓨팅 파워, 에너지 효율성, 스토리지 및 통합에도 새로운 도전을 제기했다.

하지만 재료, 설계, 제조에서 패키징 기술 자체에 이르기까지 반도체 개발에 박차를 가한 것도 이러한 과제들입니다.3세대 반도체 실리콘 카바이드와 질화갈륨이 넓은 지역에서 상용화되기 시작하자 4세대 반도체 산화물 갈륨이 등장하기 시작했다.대형 모델 동풍의 도움으로 AI 칩은 주요 칩 공장 및 심지어 전체 기계 공장의 자체 연구를 위한 주요 전장이 되었다;더 많은 컴퓨팅 성능과 더 빠른 저장 속도를 얻기 위해 칩렛, 3D-IC, HBM과 일련의 새로운 메모리도 안건이다.심지어 오랫동안"실험실 기술"로 불렸던 프로그래밍 가능한 광학 컴퓨팅도 GPU의 선형 컴퓨팅 부분을 대체하려는 시도가 시작되고 있습니다.

AspenCore의 글로벌 애널리스트팀은 한 해 동안 업계 전문가 및 제조업체와 의견을 교환하고, 2024년 세계 반도체 산업에서 등장하거나 빠르게 발전할 10대 기술 트렌드를 선정하였으니 참고하시기 바랍니다.

추세 1:AI 칩은 생성형 AI를 위해 가속된다

2023년은 AI에게 있어서 큰 해인데, 2022년 말~2023년 초 즈음에 ChatGPT로 대표되는 생성형 AI 가 응용 쪽에서 분출했다.'제너러티브 AI (generative AI · AIGC)'라는 말이 2023년 이른바'강한 AI'시대의 서막을 여는 것처럼 들먹이고 있다.사실 엔비디아가 데이터센터 gpu를 위한 변압기 엔진을 특별히 추가한 것은 2023년에 일어날 일은 아니지만, 이러한 초기 레이아웃이 생성형 AI의 기반 컴퓨팅 파워 가속을 위한 토대를 제공하는 것은 분명하다.

생성 AI 가"폭발"이라고 묘사되는 이유는 칩 관점에서 GPT, 안정적인 확산 및 기타 모델의 등장 직후, 데이터 센터를위한 거의 모든 세계의 대형 컴퓨팅 파워 AI 칩-훈련이나 추론에 관계없이, 관련 기업의 시장은 스크립트를 다시 쓴 것처럼 보입니다.거의 모든 가정이 자사의 칩이 생성형 AI에 컴퓨팅 파워를 제공하고 서로 다른 대형 모델을 협력하거나 지원할 수 있다고 광고하고 있다.WAIC 세계 AI 콘퍼런스 2023은 거의 생성형 AI에 관한 것이다.

데이터센터뿐 아니라 엣지와 엔드사이드 AI 칩 업체들도 잇따라 생성형 AI 개념을 거론하고 있다.인텔에서 다음해 AI PC 가 선전의 반년을 놓기까지-2024년의 PC 프로세서는 또한 전용 AI 가속 유닛을 완전히 통합할 것이다, 2023년 말까지, 미디어텍은 외쳤다-휴대폰은 또한 현지 generative AI 모델에서 추론할 수 있으며, 심지어 일부 임베디드 응용 칩 회사들도 generative AI에 대해 말하고 있다.

사실 생성형 AI를 이야기하지 않더라도,이 AI 가 몰고 온 AI 회오리는 엣지 AI 열풍을 크게 다시 몰고 왔다:TI, 르네사스, 인피니언 등을 비롯한 전통적인 MCU/MPU 제조사들은 오늘날 엣지 AI의 큰 가치를 다시 강조하고 있다.데이터센터 및 PC/휴대폰에서의 생성형 AI의 인기와 이러한 추세는 2024년까지 지속되어 더욱 발전할 것이며, 애플리케이션 종단이 작동하는 경우에도 사회 전체의 디지털 전환에 더 많은 가능성을 가져올 것이다.

추세 2:칩렛 (Chiplet) 기술을 이용해 컴퓨팅 파워 확장을 지원하는 것이 주류 트렌드가 되고 있다

무어의 법칙이 느려지고 AI, 자율주행, 데이터센터와 같은 새로운 애플리케이션이 스토리지와 컴퓨팅 성능에 대한 더 높은 요구사항을 제시함에 따라 첨단 칩 프로세스의 지속적인 진화만으로는 더 이상 지속가능하지 않으며 칩렛과 3D 이기종 통합은 집적 회로 개발의 병목 현상을 돌파하는 새로운 성장 동력을 제공할 것이다.2023년, TSMC, 삼성, 인텔 등 칩 대기업과 산업사슬 기업의 촉진 하에 칩렛 산업사슬의 각 연결은 점차 개선된다.Chiplet 시스템 설계, EDA/IP, core (코어, 비코어, IO 다이, 베이스 다이), 제조, 실링 및 테스트로 구성된 완전한 Chiplet 생태 체인이 형성됩니다.

현재 글로벌 반도체 기술 대기업들은 테슬라 도조 딥러닝과 모델 트레이닝 칩, AMD MI300 APU 가속 그래픽 카드, 엔비디아 암페어 A100 GPU 등과 같은 칩렛을 포함한 제품을 활발히 출시하고 있다.국내 컴퓨팅 칩 제조사도 레이아웃 개발에 속도를 내고 있다.2024년에는 AI 대형 모델이 지속적으로 개발되면서 칩렛 기술을 사용해 효율적인 확장 컴퓨팅 파워를 맞춤화하는 것이 주류 트렌드가 될 것이며, 향후 보드 수준의 멀티칩 상호연결 또는 더욱 큰 멀티보드 멀티캐비닛 상호연결 솔루션에도 사용될 것이다.

그러나 Chiplet이 오늘날의 컴퓨팅 요구를 충족하는 핵심 기술 중 하나가 되고 있지만, 여전히 상호 연결, 방열, 수율, 뒤틀림, 수동 장치 통합, 기생 효율, 비용, 신뢰성 등과 같은 많은 설계 과제가 있습니다.multi-CHIplet의 통합은 고밀도 고급 패키징의 설계, 생산 및 검증, 고속 채널의 설계 및 검증, 전원 공급 방식, 열 방출 방식, 응력 방식, 신뢰성 등을 포함한 패키징 기술을 통해 효과적으로 실현될 수 있습니다.동시에, Chiplet 응용의 한계는 여전히 뚜렷한데, 주로 Chiplet은 여전히 국제 제조업체의 수직 시스템에 의해 지배되고, 관련 설계 시스템이 비교적 폐쇄적이며, 상호 연결 표준은 여전히 개선되어야 한다는 점이다.

추세 3:HBM, 가격 및 볼륨 상승

전 세계적으로 인공지능/머신러닝 (AI/ML)이 급부상하면서 2020년에는 고대역폭 메모리 (HBM, HBM2, HBM2E, HBM3)로 대표되는 초대역폭 솔루션이 점차 등장하기 시작했다.2023년에 들어선 후 ChatGPT로 대표되는 생성형 인공지능 시장이 미친 듯이 확대되면서 AI 서버에 대한 수요가 빠르게 증가했지만 HBM3와 같은 고급 제품의 판매 증가도 가져왔다.

Omdia research에 따르면 2023년부터 2027년까지 HBM 시장 수익의 연간 성장률은 52% 급증할 것으로 예상되며, DRAM 시장 수익에서 차지하는 비중도 2023년 10%에서 2027년 20% 가까이 증가할 것으로 예상된다.게다가 HBM3의 가격은 표준 d 램 칩의 약 5~6배로, 2023년 HBM 출하량은 전체 d 램 출하량의 1.7%에 불과하지만 판매 비중은 11%에 달했고 엔비디아, AMD, 마이크로소프트, 아마존 등 다른 칩 제조사들이 줄을 서서 물건을 잡는데 프리미엄 이유까지 고려할 수 있는 이유다.

2013년 선보인 HBM 기술은 1Gbps 정도의 데이터 전송 속도를 제공하는 고성능 3D 스택 d 램 아키텍처다.이후 기술 표준은 거의 2-3년마다 업데이트되어 2세대 (HBM2), 3세대 (HBM2E), 4세대 (HBM3) 및 5세대 (HBM3E) 제품의 대역폭과 최고 데이터 전송률 기록을 지속적으로 새로 고칠 수 있게 되었다.같은 기간 다른 제품의 대역폭이 2, 3배 증가하는 데 그쳤음을 감안하면 HBM 제품의 빠른 발전은 메모리 제조사들 간의 치열한 경쟁 덕분이라고 보는 것이 타당하다.

현재 중요한 기술 혁신으로서 HBM의 발전 전망은 상당히 밝으며, 특히 인공지능 훈련 응용 분야에서 매우 중요하다.그러나 16/18Gbps인 GDDR DRAM의 속도와 비교하면 9.2Gbps에 도달하더라도 HBM3의 속도는 여전히 격차가 있고, HBM 개발을 제한하는 이유는 주로 두 가지 측면에서 오는데, 하나는 중계 계층이고, 다른 하나는 3D 쌓기가 가져오는 복잡성과 제조 비용의 증가이다.하지만 글로벌 스토리지 대기업들이 깊이 개입하면 결국 위와 같은 난제들이 해결될 것이며, HBM 시장에서의 치열한 경쟁이 심화될 것으로 보고 있습니다.

추세 4:위성 통신 기술이 큰 걸음을 내디뎌 6G 가 형성되었다

지난해 예측에서 우리는 이동 위성 통신 기술이 2023년에 보급되기 시작할 것이라고 언급했습니다.이제이 기술은 화웨이의 RF 안테나 기술 공격과 함께 또 한 번 큰 발걸음을 내디뎠다.화웨이의 Mate60Pro 시리즈가 출시되면서 휴대폰 업계는 점 대 점, 단방향 위성 단문 메시지 모드에서 위성 통화 시대로 진입했다.

과거 사람들은 위성통신을 무시하고 주로 5G와 그 칩에 집중했다.현재 후알리황통 (Hualichuangtong), 헤이그 (Haig) 등 위성 통신 칩을 개발하는 일련의 기업이 빠르게 발전했다.

SoC 측면에서도 유니그룹은 IoT NTN R17 표준에 부합하는 최초의 5G 위성통신칩 V8821을 출시했고, l-밴드 해상위성과 s-밴드 천동위성을 지원하며, 데이터 전송, 문자 메시지, 통화 및 위치 공유 기능을 제공할 수 있는 다른 NTN 위성 시스템으로의 접속을 지원하는 것으로 확장될 수 있다.위성과 직접 연결된 스마트폰에 사용되는 것 외에도 사물인터넷, 웨어러블 제품, 자동차 네트워킹 등에도 사용될 수 있다.

또한 MWC2023에서 미디어텍은 geosynchronous orbit (GEO) 위성에 연결하여 3GPP NTN 표준 위성망으로 쉽게 변환할 수 있는 MT6825 IoT-NTN 칩셋을 선보였다.미디어텍은 2023년 8월 위성망과 지상망 통합에 관한 최신 6G NTN 기술백서를 발표했다.향후 위성 네트워크와 지상 네트워크의 호환과 보완을 통해 육상, 해상, 공중 모든 지형과 모든 공간의 3차원 네트워크 커버리지를 만들고 사용자에게 원활한 지능형 통신 서비스를 제공할 것이다.

이러한 시점에서 휴대폰과 사물인터넷 분야에서 위성 통신 기술이 지속적으로 비약적으로 발전하면서 미래 6G 가 형성되었다.2024년은 위성통신 기술이 완전히 꽃피는 해가 될 것이다.

추세 5:산화갈륨의 상용화가 다가오고 있다

현재 광대역 갭 반도체의 개발이 전면적이고 그 중 제4세대 반도체로서 산화갈륨이 점차 모습을 드러내고 있다.산화갈륨은 4세대 반도체인 다이아몬드와 알루미나와 비교해 웨이퍼 크기가 더 큰 획기적인 성과를 거둘 수 있었으며, 2023년에는 산화갈륨의 시장 규모가 질화갈륨 소자의 규모를 넘어설 것으로 예측된다.

갈 륨 산화물 확인은 5 개의 크리스탈 형태, 그 중 가장 안정적인은 β-gallium 산화, 대부분의 β에 대한 현재의 연구와 개발은 또한-gallium 산화, 갈 륨 산화물은 높은 고장 전계 강도의 특성을 가지고 on-resistance은보다 훨씬 낮 갈 륨 nitride, 실리콘 카바이드, 장치의 on-loss을 효과적으로 줄 일 수 있습니다.

산화갈륨의 성장공정은 대기압에서 액상용융법을 사용할 수 있어 제조시 원가우위를 가진다.현재 산화갈륨의 개발 전망은 갈수록 두드러지고 있으며, 일본의 NCT (Novel Crystal Technology)와 Flosfia 라는 두 거대 기업이 시장을 장악하고 있다.현재 업계는 4인치 산화갈륨 웨이퍼 양산에 성공했으며, 수년 내 6인치 웨이퍼까지 확대될 전망이다.동시에,의 상업적 개발 과정 β-gallium 산화 Schottky 다이오드은 가속화 되고 있다.

전력 전자 제품 시장에서 갈륨옥사이드는 갈륨나이트라이드 및 실리콘 카바이드 애플리케이션과 오버라이드되었고, 차량 규모에서 현재 전력 장치의 온보드 비율은 매년 증가하고 있으며, 이는 더 큰 애플리케이션 시나리오에서도 갈륨옥사이드를 위한 기회를 제공합니다.또한 단기적으로는 가전제품, 가전제품, 신뢰성이 높고 고성능인 산업용 전원 공급 장치 분야에서도 큰 잠재력을 가지고 있습니다.산화갈륨이 새로운 가능성을 열어주는 한편, 탄화규소 (silicon carbide)와 질화갈륨 (gallium nitride)과 같은 소재도 그들만의 독특한 장점과 응용이 있었습니다.과학 연구와 기술의 지속적인 진보와 응용 시나리오의 지속적인 확장에 따라 산화 갈륨은 반도체 분야에서 더 큰 중요성을 발휘할 것으로 예상됩니다.

추세 6:업스트림과 다운스트림은 3D-IC 상용 공정을 적극적으로 촉진한다

지난 50년 동안 무어의 법칙은 전체 반도체 산업의 발전을 이끌었고, 지금은 첨단 공정의 업그레이드가 더디고, 연구 및 개발 비용이 높아 과거처럼 18개월에서 24개월마다 트랜지스터 적합 수를 두 배로 늘릴 수 없어 반도체 성능 향상이 병목 현상에 직면했다.하지만 첨단 패키징은 1970년 MCM에서 SiP, 2.5D, 그리고 현재 3D-IC, 이기종 통합까지 계속 진화하며 반도체 산업의 또 다른 혁신의 문을 열고 있다.

몇 년 전에 등장한 PCB 보드 레벨 패키지 3D-IC는 새로운 것이 아니며, 지금은 2개의 웨이퍼 스택 (와) 3D-IC를 이야기하고 있는데, 단지 칩 간 통신 대역폭이 더 커지기 위해서입니다.그러나 3D-IC는 아직 대규모 상용화를 달성하지 못해 주로 두 가지 가장 큰 도전에 직면해 있다:방열;칩 표면 장력 문제.

복잡하고 컴팩트하며 밀도가 증가하여 3D-IC 내부 열이 기존 2D 칩보다 분산하기 어렵고, 그레인 스택 사이의 다른 공정으로 스트레스도 이상합니다.특별한 D2D 인터페이스 IP, 칩 간 고속과 효율적인 데이터 통신을 달성하기 위한 TSV 기술의 사용 뿐만 아니라, 칩 설계 엔지니어가 시스템 통합 최적화를 완료할 수 있도록 결합 열 분석, 응력 분석 전에 적절한 EDA 도구를 사용해야 합니다.

2023년 내내, 업계는 또한 3D-IC 진행 및 시스템 수준의 혁신적인 배치를 적극적으로 가속화하고 있습니다.예를 들어, TSMC는 새로운 3Dblox 2.0 오픈 표준을 출시했으며, 3DFabric 플랫폼은 통합 시스템 온 칩 (SoIC), 통합 팬 아웃 (InFO), 카우오스 (CoWoS) 등 3D-IC의 앞뒤 조립 및 테스트와 관련된 기술을 고객에게 선택하고 선택할 수 있는 자유를 제공한다.Umc는 3D 패키징 제품 생산을 가속화하기 위해 Huabang, Zhiyuan, ASE 및 Cadence와 함께 W2W 3D IC 프로젝트를 설립했으며 2024년에 시스템 레벨 검증을 완료할 것으로 예상됩니다;㈜ 엘피씨 (LPC)는 개발자들이 d 램 메모리를 칩에 직접 쌓고 본드화할 수 있는 W2W 및 웨이퍼 스택 칩 (CoW) 솔루션을 새롭게 출시했다.

추세 7:마이크로 OLED 가 대규모 응용의 전야에 진입한다

마이크로 LED는 가장 완벽한 디스플레이 기술이지만, 여전히 대규모 전송, 풀 컬러, 감지 및 수리 등의 기술적 문제에 직면해 있으며 단기간 내에 규모에 맞게 적용할 수 없습니다.마이크로 OLED는 디스플레이 기술과 반도체 기술의 깊은 결합, 즉 CMOS 기술과 OLED 기술의 긴밀한 결합, 무기 반도체 재료와 유기 반도체 재료의 고도의 집적이다.마이크로 OLED도 많은 기술적 문제를 가지고 있지만 특히 CMOS 공정과 OLED 기술이 서로 다른 공정에 속해 전문적이고 복잡한 통합 기술 요건이 엄격하지만 마이크로 LED와 비교하면 대규모 응용 가능성이 더 크고 더 일찍 적용된다.

현재 주류가 되는 VR/AR 디스플레이 기술 FAST-LCD와 비교해 마이크로 OLED 기술도 많은 장점을 가지고 있으며 주로 저전력 소비, 넓은 동작 온도, 고대비, 빠른 응답 속도 및 기타 성능에 반영되어 FAST-LCD의 단점을 거의 보완하며, 눈에 가까운 디스플레이 마이크로 디스플레이 기술에 가장 적합하다.애플은 2023년 세계개발자회의에서 초소형 OLED 디스플레이를 탑재한 비전 프로 헤드셋을 출시해이 기술의 상용화를 촉진할 것으로 보인다.

그러나 마이크로 OLED는 유기발광 재료 특성 때문에 밝기와 수명이라는 두 가지 자연적인 기술적 장애물이 있는데, 그것은 다른 OLED 기술과 마찬가지로 화면 버닝, 짧은 수명 문제가 있다.하지만 마이크로 OLED 가 가전 분야에서 주로 사용된다는 점을 고려하면 스마트폰에 OLED 디스플레이를 적용하는 것처럼이 결함의 수명은 큰 영향을 미치지 않을 것이다.마이크로 OLED의 밝기는 VR/AR 장치의 완벽한 시뮬레이션의 요구 사항을 충족시킬 수 없습니다.

2023년 글로벌 마이크로 OLED 제조사들은 마이크로 OLED 8인치와 12인치 생산라인 생산을 적극적으로 확대하고 일부 업체들은 대량 생산에 성공했으며, 2024년에는 가상현실 단말 애플리케이션에 더 많은 마이크로 OLED 스크린이 제공될 것으로 예상된다.동시에 마이크로 LED 가 단기간 내에 대량 생산될 수 없다는 점을 감안할 때 마이크로 OLED는 향후 일정 기간 마이크로 디스플레이의 주류 기술이 될 수 있는 기회가 있다.

추세 8:"프로그래밍 가능한 광학 컴퓨팅 칩"은 급증하는 컴퓨팅 파워에 대한 수요에 대응합니다

생성형 AI의 물결은 급증하는 컴퓨팅 파워에 대한 수요를 촉진했지만 무어의 법칙이 한계에 가까워지면서 예전의 전자 기술은 새로운 과학기술 혁명의 요구를 충족시키기 어려워졌고 사람들은 컴퓨팅 파워를 한층 강화하기 위해"전기를 빛으로 변화"하는 것을 모색하기 시작했다.

광칩은 오래 전부터 존재해 왔으나 대부분이 프로그래밍이 불가능한 광선형 연산장치이며, 빛을 통한 연산력 향상을 위해서는 연산장치가 프로그래밍성을 가져야 한다.이 광컴퓨팅 칩은 2017년 Shen Yichen 등이 광신경망 기반의 새로운 컴퓨팅 아키텍처를 제안하며 학술지 Nature Photonics에 논문을 발표하기 전까지 획기적인 성과를 내지 못했습니다.

프로그래머블 광 컴퓨팅 칩은 높은 통합, 빠른 속도/낮은 지연, 낮은 에너지 소비, AI 매트릭스 계산에 능함, 큰 비용 절감 잠재력, 뛰어난 도파관 전송 성능 등의 장점을 가지고 있습니다.복잡한 컴퓨팅을 위해서는 많은 수의 광학 소자를 사용해야 하므로 구조가 더 복잡해지고 크기가 커지는 등의 과제도 존재합니다;프로그래밍 가능한 구현을 위해 각 장치를 제어하는 데 필요한 더 높은 프로세스 통합과 관련된 비용, 안정성 및 수율 과제;그리고 주변 온도가 계산 정확도, 온도 제어 과제 등에 미치는 영향.

실리콘 광칩의 상용화의 주된 아이디어는 선형 컴퓨팅을 위해 GPU의 컴퓨팅 코어 부분에 우선 순위를 부여하고, 이를 광 컴퓨팅 코어로 대체하며, 광전 하이브리드 컴퓨팅 파워 네트워크의 새로운 패러다임을 형성하고, 고객의 학습 비용과 사용 한계점을 최소화하는 등 실리콘 광학의 기술적 다기능성이다.

두번째는 광칩의 모듈화로서 컴퓨팅 응용을 만족시키면서 칩간 전송되는 광모듈의"플러그 앤 플레이"를 추구한다.이는 또한 온칩 및 온칩 광 네트워킹 기술을 사용하여 낮은 레이턴시와 빛의 낮은 에너지 소모라는 장점으로 모듈 간의 전기적 상호 연결을 대체하는 것과 관련되며, 웨이퍼 수준의 광 상호 연결 네트워크는 컴퓨팅 작업을 다른 칩에 매핑할 때 더 높은 활용도를 달성할 수 있다.

추세 9:새로운 기억, 이론에서 실천으로

사물인터넷과 인공지능의 발달은 정보의 폭발적인 증가를 가져왔으며, 모든 데이터는 에지에서 클라우드에 이르기까지 여러 단계에서 수집, 처리 및 전송, 저장 및 분석되어야 한다.반면, 무어의 법칙은 급격한 확장 속도의 둔화에 직면하고 있으며 더 이상 전력, 성능 및 면적 비용 (PPAC)의 동시 증가를 제공할 수 없습니다.

이런 맥락에서 모든 규모의 기업들이 컴퓨팅 효율성 향상을 위한 새로운 하드웨어 플랫폼, 아키텍처 및 설계, MRAM(magnetic random access memory), PCRAM(phase change random access memory), ReRAM(resistive memory)으로 대표되는 새로운 메모리 기술을 개발하기 위해 경쟁하기 시작했다.이는 칩 및 시스템 설계자들이 연구하고 있는 핵심 분야 중 하나입니다.이러한 새로운 유형의 메모리는 모두 Near Memory Compute를 향상시키는 더 많은 도구를 제공하며 In-Memory Compute의 다음 단계를 위한 블록을 구축하고 있습니다.

독립 실행형 칩으로서든 아식스, 마이크로컨트롤러 (MCUS) 및 컴퓨팅 프로세서에 내장되든 기존의 주류 메모리 기술보다 더 경쟁력을 가질 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.마이크로컨트롤러의 eFlash 및 SRAM을 임베디드 MRAM으로 교체할 경우 최대 90%의 전력 절감 효과를 얻을 수 있습니다.6 트랜지스터 SRAM 대신 단일 트랜지스터 MRAM을 사용한다면 더 높은 비트 밀도와 더 작은 칩 크기를 얻을 수 있으며, 이러한 전력 및 면적 비용 이점은 MRAM을 엣지 사이드 소자의 강력한 경쟁자로 만들 것이다.기존 낸드 플래시 메모리와 비교했을 때 PCRAM이나 ReRAM 스토리지는 10배 이상의 접근 속도를 제공할 수 있어 클라우드에 데이터를 저장하기에 더욱 적합하다.

하지만 이런 떠오르는 기억에는 몇 가지 핵심적인 공통 문제도 있다.예를 들어, 단위 수준에서 열 안정성, 쓰기 전류 및 피로 특성 간에 모순이 있으며, 재료 선택, 집적공정 및 회로의 종합 최적화로 이를 극복해야 합니다.어레이 아키텍처의 관점에서 보면, 크로스 어레이 구조에서 누설로 인한 크로스토크 문제가 있다.현재 연구 진전에 따르면, 상변화 물질의 이종 구조 설계 및 스핀궤도 모멘트 (SOT)와 같은 최첨단 기술은 상기 과제를 더 잘 해결할 것으로 기대된다.

추세 10:실리콘 기반 양자 컴퓨팅의 가용성과 상용화

양자컴퓨터를 연구하는 많은 기업과 기관들은 초전도 비트와 같은 물질에 집중해왔다.최근 실리콘 기반 양자컴퓨팅의 방향에 주목하는 연구기관이 늘고 있다.결국, 실리콘은 여전히 더 쉽게 구할 수 있는 물질이며, 이는 실리콘이 자연적으로 유리하다는 것이다.그리고 실리콘 기반 양자 컴퓨팅의 경우 큐빗은 단일 전자일 수도 있고 아주 작을 수도 있다.

실리콘 기반 양자컴퓨팅은 초전도 큐비트보다 연산 시간 (게이트 지연과 유사) 면에서 약하더라도 대량 생산이 훨씬 쉽다.실리콘 기반 양자컴퓨팅이 결실을 맺은 2년이었습니다.2022년 실리콘 기반 양자 컴퓨팅 분야는 오차율이 극히 낮은 양자 컴퓨팅을 구현하는 등 비교적 큰 기술적 돌파를 이룩해이 컴퓨팅 기술이 확장성이 있고 진정으로 컴퓨팅에 사용될 수 있는 잠재적 가치를 갖게 되었다.더 긴 스핀 큐비트 일관성 시간을 입증한 연구들도 있으며, 그들이 입증한 플랫폼은 CMOS 제조와 호환된다.

2023년 실리콘 기반 양자컴퓨팅에서 몇 가지 주요 사건이 발생한다.6월, IBM은 양자컴퓨터가"유틸리티"단계에 진입했다고 발표했다;지난해 9월 호주 수석과학자 캐시 폴리는'양자시대의 여명'을 목격했다고 밝혔다.한편 물리학자 미셸 시몬스는 실리콘 기반 양자컴퓨터 개발로 호주 최고 국가과학상을 수상했다.

상용화 측면에서는 최근 인텔의 양자컴퓨팅 연구를 대표적으로 꼽을 수 있는데, 당연히 트랜지스터 설계 및 제조의 축적에 기반을 두고 있으며, 실리콘을 기반으로하고 있다.이외에도 실리콘 양자컴퓨터를 연구 · 개발하기 위해 퀀텀모션 (Quantum Motion), 실리콘 양자컴퓨팅 (Silicon Quantum Computing) 등의 기업들도 있다.2024년에는 실리콘 기반 양자컴퓨팅 상용화가 더 이뤄질 수도 있다.