삼성 “2025년부터 2나노 공정 양산”… ‘TSMC 추월’ 자신감

■ 美서 삼성 파운드리 포럼 2023
2025년 모바일 중심 양산 시작
고성능컴퓨팅 등 단계적 확대
AI반도체 최적 GAA기술 혁신
기술 패러다임 변화 주도 의지

27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’에서 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장이 기조연설을 하고 있다. 최 사장은 “인공지능(AI) 반도체에 가장 최적화된 GAA 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 AI 기술 패러다임 변화를 주도하겠다”고 말했다. 삼성전자 제공

반도체 파운드리(위탁생산) 시장의 패권을 쥐기 위한 각축전이 치열한 가운데 삼성전자가 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 열고 구체적인 최첨단 파운드리 2나노 로드맵을 공개했다. 2나노 이하 공정에 주력해 선두인 대만 TSMC를 따라잡겠다는 강력한 의지를 표명한 것으로 풀이된다.

이에 맞춰 2025년 모바일 향(向) 중심으로 2나노 첫 양산을 시작하고 2026년 고성능컴퓨팅(HPC) 향, 2027년 오토모티브 향 공정으로 확대할 계획이다. 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산한다. 반도체 전공정(파운드리 팹리스)에서 2나노 공정 반도체 생산을 확장하고 반도체 후공정(패키징)에서는 첨단패키지협의체 ‘MDI(Multi Die Integration) 얼라이언스’를 통해 선두와의 격차를 좁히기로 했다.

삼성전자는 컨슈머·데이터센터·오토모티브 향 8인치 질화갈륨(GaN) 전력반도체 파운드리 서비스는 오는 2025년부터 시작하기로 했다고 밝혔다. GaN은 차세대 전력반도체로 실리콘 반도체의 한계를 극복해 시스템의 고속스위칭과 전력 절감을 극대화할 수 있어 인공지능(AI) 기술에 필요하다. 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 기조연설에서 “많은 고객사가 자체 제품과 서비스에 최적화된 AI 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다”며 “삼성전자는 AI 반도체에 가장 최적화된 GAA 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 AI 기술 패러다임 변화를 주도하겠다”고 말했다.

업계 경쟁이 치열한 파운드리 시장의 성장세는 가파르다. 시장조사기관 옴디아는 올해부터 2026년까지 전 세계 파운드리 시장이 연평균 12.9% 성장할 것으로 예상했다. 같은 기간 전 세계 반도체 시장은 연평균 9.1% 성장할 것으로 전망돼, 파운드리 시장 성장률이 전체 반도체 시장의 성장률을 웃돈다. 특히 파운드리 시장 성장은 5나노 이하 최첨단 공정이 이끌 것으로 예상된다. 2023년 5나노 이하 공정의 매출은 전체의 24.8%를 차지했지만, 2026년에는 41.2%까지 급상승할 것으로 보인다. 3나노는 2023년 8%에서 2026년 24.4%까지 증가할 전망이다.

삼성전자는 급성장하는 3나노 이하 파운드리 시장 공략을 위해, 차세대 트랜지스터 구조인 GAA를 2022년 6월 3나노에 세계 최초로 도입한 바 있다. 현재까지 GAA 트랜지스터 구조를 도입한 파운드리업체는 삼성전자가 유일하다.

경계현 삼성전자 DS부문 사장은 지난달 4일 카이스트 강연에서 “2나노 공정부터는 업계 1위인 TSMC도 GAA를 도입할 텐데, 그때가 되면 업계 1위와 같게 갈 것”이라며 2나노에 대한 자신감을 표출했다. 앞서 삼성전자는 반도체 설계에 필수적인 설계자산(IP) 파트너사들과의 협업을 통해 최첨단 IP 포트폴리오를 늘려 메모리 반도체 부문처럼 파운드리 부문에서도 절대 강자가 되겠다고 선언한 바 있다.

이승주 기자 sj@munhwa.com