삼성, AI칩 생산 ‘원스톱’ 전략…‘종합 반도체’로 TSMC 추격

삼성전자가 2027년 첨단 파운드리(반도체 위탁 생산) 기술을 도입, 인공지능(AI) 칩 개발부터 위탁 생산, 조립에 이르기까지 AI 칩 생산을 위한 원스톱 서비스를 강화하겠다고 밝혔습니다.

삼성전자는 현지 시간으로 어제(12일) 미국 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2024’를 열고 파운드리 부문의 기술 전략을 공개했습니다.

삼성전자는 파운드리와 메모리, 어드밴스드 패키지 사업(첨단 조립)을 모두 갖고 있어 AI 시대에 필요한 고객 맞춤 솔루션 제공에 유리하다고 설명했습니다.

이 같은 세 부문의 ‘원스톱’ 통합 AI 솔루션을 통해 칩 개발부터 생산에 걸리는 시간이 약 20% 단축된다는 게 삼성전자의 설명입니다.

삼성전자는 2027년엔 여기에 적은 전력으로도 빠른 데이터 처리가 가능하도록 빛을 이용한 광학 소자 기술을 통합해 제공하겠다고 밝혔습니다.

삼성전자는 또 이 자리에서 2nm(나노미터) 공정에 ‘후면전력공급(BSPDN)’ 기술을 적용한 ‘SF2Z’를 공개하고 이를 2027년까지 준비하겠다고 설명했습니다.

후면전력공급 기술은 전력선을 웨이퍼 뒷면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 고난도 기술로, 아직 상용화 사례가 없습니다.

삼성전자는 내년부터 2나노 공정을 시작하겠다고 밝혔는데, 여기에 이 기술을 적용하겠다는 것입니다.

삼성전자는 이 기술을 통해 기존 2나노 공정과 비교해 소비전력과 성능, 면적 등 PPA 개선 효과와 함께 전류 흐름을 불안정하게 만드는 ‘전압강하’ 현상을 대폭 줄일 수 있어 고성능 컴퓨팅 설계 기능을 향상시킬 수 있다고 전했습니다.

또 내년엔 기존 4나노 공정에 칩을 더 작게 만들면서 ‘광학적 축소’를 통해 PPA 경쟁력을 높이는 SF4U 공정을 도입해 양산할 예정입니다.

한편 1.4나노 공정과 관련해 삼성전자는 기존 목표대로 2027년에 공정 양산을 계획하고 있다고 밝혔습니다.

업계에선 대만의 TSMC가 2026년 1.6나노 공정 양산 계획을 발표해, 삼성전자도 1.4나노 양산 시점을 앞당길 수 있을 거란 전망이 나왔습니다.

그러나 삼성전자는 어제 이 같은 계획을 재확인하며 “목표한 성능과 수율을 확보하고 있다”고 밝혔습니다.

삼성전자는 또 파운드리 사업부의 사업 경쟁력 강화를 위해 고객과 응용처별 포트폴리오도 다변화하고 있으며, 고객 협력을 강화해 올해 AI 제품 수주 규모가 지난해보다 80% 이상 성장했다고 전했습니다.

최시영 삼성전자 파운드리 사업부 사장은 기조연설에서 “AI 시대에 가장 중요한 것은 AI 구현을 가능케 하는 고성능·저전력 반도체”라며 “AI 반도체에 최적화된 GAA 공정 기술과 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대 고객들이 필요로 하는 원스톱 AI 솔루션을 제공할 것”이라고 말했습니다.

이 행사에는 영국 반도체 설계 기업인 암(Arm) 르네 하스 최고경영자(CEO)와 캐나다 AI 반도체 기업 그로크의 조나단 로스 CEO 등이 각각 협력사와 고객사 자격으로 무대에 올라 ‘AI 시대에 가속화되는 컴퓨트 플랫폼’과 ‘생성형 AI를 위한 그로크의 전환’을 주제로 연설했습니다.

삼성전자는 파운드리 포럼에 이어 현지 시간으로 오늘(13일)은 실리콘밸리에서 파트너사들과 AI 시대 고객 맞춤형 기술과 설루션을 공유하는 ‘SAFE 2024’ 포럼을 엽니다.

마이크 엘로우 지멘스 CEO, 빌 은 AMD 기업담당 부사장, 데이비드 라조브스키 셀레스티얼 AI CEO 등이 참석해 AI 시대에 필요한 칩과 시스템 설계 기술의 발전 방향을 논의할 계획입니다.

이번 포럼에서는 지난해 출범한 첨단 패키지 협의체 ‘MDI 얼라이언스’의 첫 워크숍도 열리는데, 이를 통해 삼성전자는 구체적 협력 방안과 2.5D와 3D 반도체 설계에 대한 종합적 솔루션을 구체화하겠다고 삼성전자는 설명했습니다.

[사진 출처 : 연합뉴스 / 삼성전자 제공]

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김지숙 기자 (vox@kbs.co.kr)