1나노 속도전 대신 '2나노' 내실 다지며 길목 지킨다…삼성 AI 반도체 전략

HPC·AI용 2나노 로드맵 구체화…모바일 중심 사업구조 탈피 의지
AI 반도체 2나노 전환 시기에 주목…퀄컴 수주로 첫발 뗄 가능성

(서울=뉴스1) 한재준 기자 = 올해 삼성전자(005930) 파운드리(반도체 위탁생산) 포럼의 핵심 내용은 2나노(nm·10억 분의 1m) 공정이었다.

파운드리 선두인 TSMC와 후발주자 인텔이 1나노 로드맵을 구체화하면서 삼성전자도 새로운 계획을 발표할 거란 기대가 나왔지만 삼성은 2나노에 집중하는 전략을 택했다.

15일 관련업계에 따르면 삼성전자는 지난 13일 미국에서 개최한 파운드리 포럼에서 후면전력공급기술(BSPDN)을 적용한 2나노 공정(SF2Z)을 추가한 로드맵을 발표했다.

BSPDN은 전류 배선층을 웨이퍼 후면에 배치, 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선해 데이터와 전력 전송 효율을 높이는 차세대 기술이다. 삼성전자는 BSPDN을 적용한 2나노 공정을 2027년부터 양산한다는 계획이다.

삼성전자는 지난 2022년 공개한 1.4나노 로드맵을 구체화하는 대신 2나노 공정을 모바일 애플리케이션용 SF2·SF2P 고성능컴퓨팅(HPC) 및 인공지능(AI) 애플리케이션용 SF2X·SF2Z, 자동차 애플리케이션용 SF2A 등 5개로 세분화했다.

SF2는 내년부터, SF2P·SF2X는 2026년 양산에 돌입한다. 이번 발표에서 추가된 SF2Z와 SF2A의 양산 시점은 2027년이다.

2나노 공정에는 모두 게이트올어라운드(GAA) 기술이 적용된다. GAA는 전류가 흐르는 채널 4개 면을 감싸는 공법으로 기존 핀펫 공법보다 데이터 처리속도와 전력효율이 높다.

삼성전자는 지난 2년간 1나노 공정과 업계 최초의 GAA 3나노 공정을 발표하며 선두인 TSMC와의 초격차 기술 경쟁에 주력했다.

TSMC가 2026년 하반기 1.6나노(A16) 양산 로드맵을 추가, 나노 경쟁에 불을 지핀 만큼 삼성전자 또한 새로운 로드맵을 발표할 거란 기대가 있었던 이유다.

삼성전자가 기술 마케팅 대신 내실다지기에 집중한 건 눈앞에 놓인 2나노 경쟁에서 주도권을 확보하는 게 중요하다는 판단이 작용한 것으로 보인다.

현재 엔비디아·AMD 등 팹리스와 글로벌 빅테크들은 TSMC의 4~5나노 공정으로 AI 반도체를 생산하고 있다. 향후 AI 반도체도 3나노 공정으로 전환이 예상되는데 해당 공정에서는 TSMC가 주도권을 잡고 있다.

TSMC가 주요 빅테크 물량을 독식하면서 파운드리 시장 점유율 격차도 확대됐다. 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 TSMC와 삼성전자의 점유율 격차는 50.7%포인트(p)로 전분기보다 확대됐다.

GAA 3나노 공정으로 TSMC를 추격하면서 AI 반도체의 2나노 전환 시기에 승부수를 띄우겠다는 게 삼성전자의 전략으로 보인다. 모바일 애플리케이션 중심의 사업구조를 탈피해야 한다는 위기감도 엿보인다.

실제로 삼성전자는 2027년까지 파운드리 사업에서 모바일 외 제품군의 매출 비중을 50% 이상 높일 계획이라고 밝히며 AI 반도체 총력전을 예고했다. BSPDN을 적용한 2나노 공정을 추가, 선택지를 다양화한 이유다.

업계에서는 삼성전자가 내년 양산에 돌입하는 모바일 애플리케이션향 2나노 공정 수주 성과에 주목하고 있다. 2나노 공정의 시작 단계에서 대형 고객사 확보 여부가 2026년부터 시작되는 AI 애플리케이션용 2나노 공정 수주에도 영향을 미치기 때문이다.

삼성전자는 중국 모바일 기업의 칩을 2나노 공정으로 생산할 것으로 알려졌다. 퀄컴과도 수주 논의를 진행 중인 것으로 추정된다. 최근 미국 출장에서 크리스티아노 아몬 퀄컴 최고경영자(CEO)와 만나 사업 협력을 논의한 바 있다.

hanantway@news1.kr

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