삼성전자가 최근 파운드리 시장(반도체 위탁생산) 경쟁력 제고를 위해 전열을 가다듬었다. 최근 파운드리 세계 1위 업체인 대만 TSMC와 점유율 격차가 더 커진 것을 의식한 것으로 풀이된다.

이에 오는 2027년 첨단 파운드리 기술을 도입해 인공지능(AI) 칩 개발부터 위탁생산, 조립에 이르는 원스톱 솔루션을 구축하겠다는 목표다. AI 칩 수요에 적극 대응하고, 세계 최대 파운드리 업체 TSMC를 잡겠다는 포부다.

삼성전자는 지난 12일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼 2024'를 개최하고, AI 시대를 주도할 반도체 부문의 기술 전략을 공개했다.

이날 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 기조연설에서 "AI를 중심으로 모든 기술이 혁명적으로 변하는 시점에서 가장 중요한 건 AI 구현을 가능하게 하는 고성능·저전력 반도체"라며 "삼성전자는 게이트올어라운드(GAA) 공정 기술 등으로 '원스톱 AI 솔루션'을 제공할 것"이라고 말했다.

◆삼성전자, 파운드리 생산 속도 단축

삼성전자는 종합반도체사로 일괄 생산의 장점을 앞세워 생산 속도를 줄이겠다는 비전을 제시했다. '파운드리-메모리-첨단 패키징' 사업을 협력한 턴키(일괄수주) 서비스로 차별화에 나선다는 계획이다. 세개 사업 협력을 통해 설계 단계에서부터 고객사 요구에 맞추는 '통합 AI 솔루션'을 공개하겠다는 방침이다. 이는 AI 칩 개발부터 생산에 걸리는 시간을 20% 가량 단축할 수 있도록 한다.

삼성전자는 파운드리와 메모리 반도체 생산, 첨단 패키징, 테스트까지 모든 제조 공정을 보유하고 있다. 이에 고객의 요구에 맞춘 커스텀 솔루션 제공을 위한 협력에 유리하다. 회사는 이를 통해 고객의 공급망을 단순화하고, 제품의 시장 출시를 가속화한다.

◆삼성전자, TSMC와 격차 50% 이상 커져

이처럼 삼성전자가 전열을 가다듬는 데는 최근 파운드리 세계 1위 업체인 대만 TSMC가 삼성전자를 크게 앞질러서다.

이날 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 삼성전자와 TSMC 간 파운드리 점유율 격차는 기존 49.9%에서 50.7%로 벌어졌다. 양사 매출 모두 전분기 대비 줄었지만, 삼성전자 등 경쟁사의 부진으로 TSMC의 시장 점유율은 61.7%로 전 분기(61.2%)보다 0.5%포인트(p) 늘었다.

◆2027년 신규 공정 공개

삼성전자는 고객사 수요에 대비하기 위해 신규 공정도 준비중이다.

삼성전자는 후면전력공급 기술(BSPDN)을 적용한 2나노 공정(SF2Z)을 오는 2027년까지 공개하겠다고 밝혔다. BSPDN은 고난도 기술로 전류 배선층을 웨이퍼 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 기술이다.

SF2Z는 기존 2나노 공정 대비 PPA(소비전력·성능·면적) 개선 효과뿐 아니라, 전류의 흐름을 불안정하게 만드는 '전압강하' 현상을 대폭 줄여 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 향상시킨다. 아울러 회사는 2027년 1.4나노 공정 양산을 계획하고 있으며, 목표한 성능과 수율을 확보하고 있다고 밝혔다.

TSMC 역시 2나노 이하 공정에서 이 기술을 적용해 2026년을 목표로 개발 중이다.

앞서 TSMC는 2026년 하반기 1.6나노(A16) 양산 로드맵을 추가했다. 또 TSMC는 게이트올어라운드(GAA) 공정을 2나노에 도입해 삼성전자의 추격을 방어하겠다는 계획도 발표했다.

한편, 삼성전자는 이번 포럼을 계기로 미국 실리콘밸리에 거점을 둔 주요 고객사를 적극 공략한다는 전략이다. 글로벌 빅테크 기업의 AI 칩 수주 물량은 시장 점유율을 대폭 확대할 수 있는 기회다.