삼성전자, 2나노 양산 시간표 첫 공개…“최첨단 공정으로 AI 반도체 주도”

삼성전자는 현지시간으로 어제(27일) 미국 캘리포니아주 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 열어 최첨단 시스템 반도체 공정 기술을 기반으로 인공지능(AI) 전용 반도체 시장을 주도하겠다고 밝혔습니다.

AI 시대를 겨냥한 최첨단 파운드리 공정 로드맵 발표에 나선 최시영 파운드리사업부 사장은 “고객사들이 AI 전용 반도체 개발에 적극적으로 나서고 있다”며 “삼성전자는 AI 반도체에 가장 최적화된 ‘게이트올어라운드’(GAA·Gate All Around) 트랜지스터 기술 혁신으로 AI 기술 패러다임의 변화를 주도하겠다”고 말했습니다.

GAA 기술은 초미세 공정에서 트랜지스터 성능 저하를 극복하고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높이는 차세대 반도체 핵심 기술입니다.

삼성전자가 작년 6월 세계 최초로 GAA 기반 3나노(㎚·10억분의 1m) 반도체를 양산하는 데 성공했습니다.

삼성전자는 이 GAA 기술을 기반으로 하는 최첨단 공정으로 2025년부터 2나노 반도체를 양산한다는 계획을 밝혀왔는데, 이번 포럼에서 구체적 일정을 처음 제시했습니다.

2025년에 2나노급 모바일 칩(AP) 생산을 시작하고, 2026년에는 2나노 공정을 고성능컴퓨팅(HPC)에 적용할 계획입니다.

또 2027년에는 차량용 반도체로 확대해 나갈 것이라고 밝혔습니다.

나노는 반도체 회로 선폭을 의미하는 단위로, 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도는 빨라집니다.

더 좁은 선폭의 공정이 가능해질수록 고도화된 칩을 만들 수 있어 고객사인 팹리스(반도체 설계) 업체를 확보하는 데 유리해집니다.

특히, 삼성전자는 AI 반도체 등 차세대 반도체 시장 선점을 위해 대만 TSMC와의 공정 경쟁에 사활을 걸고 있습니다.

이와 함께 AI 기술에 필요한 고성능 저전력 GaN(질화갈륨) 전력 반도체 양산을 위한 파운드리 서비스도 2025년부터 시작하기로 했습니다.

반도체를 보호하는 패키지 기술도 단순한 보호 기능을 넘어 서로 다른 기능을 하는 두 개 이상의 반도체를 하나의 칩처럼 작동하도록 확대해 나간다는 계획입니다.

이를 위해 관련 업체들과 첨단 패키지 협의체 ‘MDI(Multi Die Integration) 동맹’을 구성해 차세대 패키지 시장을 선도해 나가기로 했습니다.

양산 능력(클린룸)도 계속 확장해 나가기로 했습니다.

올해 하반기 평택 공장 3라인을 시작으로, 내년 하반기에는 미국 텍사스의 테일러 공장 1라인에서도 파운드리 제품의 양산을 시작할 계획입니다.

삼성전자는 이를 통해 2027년 반도체 생산 능력을 2021년 대비 7.3배 수준으로 끌어올릴 것이라고 설명했습니다.

파운드리 사업부 주요 고객과 파트너 총 700여 명이 참석한 이번 행사에는 38개 파트너가 행사장에 부스를 마련해 최신 파운드리 기술 경향을 공유했습니다.

고객사들은 오늘(28일) 열리는 ‘세이프(SAFE·Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼’에도 참석해 최신 기술을 공유할 예정입니다.

SAFE 포럼은 삼성 파운드리의 고객과 파트너사가 모여 첨단 파운드리 기술과 경향을 공유하는 행사로, 삼성전자는 각 분야 파트너사가 서로의 솔루션을 설명하고 협의할 기회를 제공합니다.

삼성전자는 이번 포럼에서 내년 상반기까지 2나노용 최첨단 인터페이스 IP(설계자산)를 확보해 2025년부터 양산하겠다는 계획을 재확인할 예정입니다.

삼성전자는 현재 50개 글로벌 IP 파트너와 4,500개 이상의 IP를 확보했습니다.

최시영 사장은 “파트너와 함께 최첨단 패키지 원스톱 턴키 서비스를 제공해 (반도체의 집적도가 2년마다 2배로 늘어난다는) ‘무어 시대’를 뛰어넘는 ‘비욘드 무어(Beyond Moore) 시대’를 선도하겠다”고 했습니다.

한편 삼성전자는 내달 4일 한국에서도 ‘삼성 파운드리 포럼’과 ‘SAFE 포럼’을 열고, 하반기에는 유럽과 아시아 지역에서 삼성 파운드리 포럼을 개최해 지역별 고객 맞춤형 솔루션을 소개할 예정입니다.

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석민수 기자 (ms@kbs.co.kr)