28. 반도체 패키징 — 2.5D vs 3D 패키징


1) 한 문장 정의

2.5D 패키징: 칩들을 옆에 나란히 놓고, 아래에 인터포저를 깔아 연결하는 방식
3D 패키징: 칩들을 위로 층층이 쌓아 올려 연결하는 방식


2) 비유로 쉽게 설명

🟦 2.5D 패키징 = “옆집 붙이기”

  • 큰 집(GPU)을 가운데 두고
  • 양옆에 아파트(HBM)를 나란히 배치함
  • 아래에 거대한 운동장(인터포저)이 깔려서 모두 연결됨

즉,
👉 가로로 넓게 펼쳐서 붙이는 방식


🟥 3D 패키징 = “층층이 쌓는 빌딩”

  • 칩을 위로 탑처럼 쌓음
  • 층과 층은 TSV(엑스레이 기둥 같은 통로) 로 연결
  • 공간 절약 + 짧은 연결로 빠른 속도

👉 세로로 쌓아서 밀도를 극대화하는 방식


3) 실제 기업·제품 예시

2.5D 대표 제품

  • NVIDIA H100 / H200 / B200
  • AMD MI300
  • Google TPU v4/v5
    HBM + GPU 구조 = 모두 2.5D 패키징(CoWoS 등)

3D 대표 제품

  • 3D V-Cache (AMD Ryzen)
  • 3D NAND (SSD 내부 구조)
  • 신형 HBM3E는 내부에 3D 적층 기술 적용
  • 인텔 Foveros(3D 칩 스태킹)

4) 시각적 이미지 설명

2.5D:

 GPU    HBM   HBM
  ■      ■     ■
───────────────  ← 인터포저

3D:

  ■  ← 칩

  ■  ← 위로 3층 쌓임

2.5D는 운동장 위에 여러 건물을 배치한 느낌
3D는 한 건물을 여러 층으로 올린 고층 빌딩 느낌


5) 산업·시장 관점

AI 시대에는 왜 패키징이 중요해졌을까?

✔ 칩 성능을 올리는 데 미세공정의 한계 도달
✔ 대신 패키징으로 연결 거리↓, 대역폭↑, 전력 효율↑ 가능
✔ 특히 AI는 HBM 가까이 붙이기가 필수 → 2.5D 급성장
✔ 미래에는 3D 적층이 더 증가할 전망

기업 관점:

  • TSMC CoWoS: AI 패키징 시장의 절대 강자
  • 삼성 I-Cube, X-Cube: 추격 중
  • 인텔 EMIB + Foveros: 2.5D + 3D 하이브리드
  • 앰코·ASE: 패키징 전문 톱 기업

AI 칩 경쟁 = 미세공정 + HBM + 패키징 기술 삼박자 싸움!


6) 초보자 체크 질문

2.5D 패키징은 칩을 어떻게 배치한다고 했지?

  1. 층층이 위로 쌓는다
  2. 옆에 나란히 두고 아래에 인터포저로 연결한다
  3. 색칠한다

정답 번호만 말해줘!