파운드리 쑥쑥 크는 삼성전자…3나노칩 수주

디자인하우스 파트너와 합작…서버향 반도체 생산
파운드리 주도할 3나노…삼성, 점유율 확대 자신감
IP에서 패키징까지…파운드리 경쟁력 전방위 강화

[이데일리 김응열 기자] 삼성전자(005930)가 국내 1위 반도체 디자인하우스와 합작해 해외 팹리스(반도체 설계전문)의 3나노미터(㎚) 공정 기반 서버향 반도체 생산에 나선다.

에이디테크놀로지는 3나노 공정 기반 서버향 반도체 설계 프로젝트 계약을 해외 고객과 체결했다고 10일 밝혔다. 이 반도체는 삼성전자 파운드리가 만든다.

에이디테크놀로지는 국내 1위의 반도체 디자인하우스다. 디자인하우스는 팹리스가 설계한 제품을 파운드리 생산 공정에 적합하도록 최적화한 디자인을 제공한다. 에이디테크놀로지는 삼성전자의 디자인 솔루션 파트너다.

삼성전자 평택캠퍼스 클린룸 전경. (사진=삼성전자)

에이디테크놀로지와 합작해 삼성전자가 새로 생산하는 이 반도체는 차세대 트랜지스터 구조인 GAA(Gate-All-Around)가 적용될 예정이다. GAA는 기존 트랜지스터 구조인 핀펫(FinFET)의 한계를 극복할 수 있는 파운드리 ‘게임체인저’로 꼽힌다. 현재 GAA 구조를 도입한 곳은 삼성전자뿐이다.

삼성전자는 현재 안정적인 수율로 GAA 기반 3나노 1세대(SF3E) 제품을 양산 중이다. 업계 안팎에선 3나노 수율을 60% 이상으로 추정한다. 삼성전자는 SF3E 양산 경험을 토대로 2세대 공정(SF3)도 개발하고 있다. 삼성전자는 SF3을 내년부터 양산할 예정이며 현재 모바일, HPC 등 고성능 저전력을 필요로 하는 고객과 논의 중이다. 일부 고객은 SF3 기반으로 테스트 칩을 제작하는 과정에 있다.

삼성전자는 GAA 기술을 앞세워 3나노 이하 파운드리 제품의 시장에서 영향력을 대폭 키울 수 있을 것으로 자신하고 있다. 파운드리 시장 1위인 TSMC는 오는 2025년에야 GAA를 2나노에 처음 도입할 예정이기 때문이다. 더욱이 3나노 이하 시장은 가파른 성장이 예상된다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 올해부터 오는 2026년까지 3나노 이하 시장의 연평균 성장률은 65.3%에 달한다. 전체 파운드리 시장의 성장률은 12.9%인데 이보다 5배 이상 높다. 향후 3나노 이하 제품이 파운드리 시장을 주도하는 셈이다. 먼저 GAA 노하우를 축적한 삼성전자가 TSMC보다 유리하다는 평가다.

삼성전자는 최첨단 패키징 기술로 3나노 공정의 경쟁력을 뒷받침한다는 방침이다. 이를 위해 지난해 최첨단 패키징 기술 개발을 담당하는 어드밴스드패키징(AVP) 사업팀을 신설했다.

이외에 삼성전자는 IP 확보에도 힘을 싣고 있다. 현재 확보한 IP 숫자는 4500여개로 경쟁사보다 적은 수준이지만 각 공정별 핵심 IP는 모두 보유한 상황이다. IP 파트너도 2017년 14곳이었으나 현재 50개로 3.6배 늘었다.

삼성전자는 오는 2028년까지 파운드리 고객 수를 2017년보다 5배 이상으로 늘리겠다는 계획이다. 2028년 매출도 2017년 대비 4.2배 높이는 게 목표다.

김응열 (keynews@edaily.co.kr)