삼성 파운드리, 日 PFN 2나노 기반 AI 가속기 반도체 양산…“턴키 수주 성과”

최시영 삼성전자 파운드리 사업부 사장이 지난달 12일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 '삼성 파운드리 포럼 2024'에서 기조연설을 하고 있다. 삼성전자 제공

삼성전자가 파운드리(반도체 위탁생산)와 '통합 AI 솔루션 턴키(일괄 생산)' 수주 전략으로 일본 프리퍼드 네트웍스(PFN)의 2나노(SF2) 기반 AI 가속기 반도체 양산에 나선다.

삼성전자는 9일 코엑스에서 '삼성 파운드리 포럼&세이프 포럼 2024'를 개최하고, 국내 시스템반도체 생태계 강화 성과와 지원 계획을 공개했다.

최시영 파운드리 사업부 사장은 이날 기조연설에서 "국내 팹리스(반도체 설계업체) 고객들과 협력을 위해 선단공정 외에도 다양한 스페셜티 공정기술을 지원하고 있다"며 "AI 전력효율을 높이는 BCD, 엣지 디바이스의 정확도를 높여주는 고감도 센서 기술 등 스페셜티 솔루션을 융합해 나가면서 AI 솔루션을 제공해 나갈 것"이라고 말했다.

스페셜티 공정기술은 임베디드 메모리, 이미지센서, RF 등 특정한 기능을 구현하기 위한 공정을 말한다. BCD 공정은 Bipolar(아날로그 신호제어), CMOS(디지털 신호제어), DMOS(고전압 관리) 트랜지스터를 하나의 칩에 구현한 것으로 주로 전력반도체 생산에 활용된다.

삼성전자는 통합 AI 솔루션 턴키 서비스를 통해 AI반도체에 적합한 저전력·고성능 반도체를 구현하기 위한 GAA 공정과 2.5차원 패키지 기술 경쟁력을 바탕으로 선단 공정 서비스를 강화한다는 전략이다.

이와 관련해 삼성전자는 이날 국내 DSP(디자인솔루션파트너) 업체인 가온칩스와의 협력으로 최첨단 공정 기반 턴키 반도체 서비스 수주 성과를 밝혔다. 삼성전자는 일본 프리퍼드 네트웍스(PFN)의 2나노(SF2) 기반 AI 가속기 반도체를 2.5차원 첨단 패키지를 통해 양산할 계획이다.

이번 턴키 솔루션에 제공하는 2.5D 어드밴스드 패키지(I-Cube S) 기술은 이종 집적화 패키지의 한 종류다. 이를 통해 복수의 칩을 1개의 패키지 안에 배치해 전송 속도는 높이고 패키지 면적은 줄일 수 있다고 회사는 설명했다. 특히 실리콘 인터포저를 적용해 초미세 배선을 구현했으며, 반도체 구동에 필요한 전력도 안정적으로 공급할 수 있도록 했다.

양사는 이번 과제를 기반으로 차세대 데이터센터·생성형 AI 컴퓨팅 시장을 겨냥한 획기적인 AI 칩렛 솔루션을 선보일 계획이다.

삼성전자는 DSP들과의 협력 확대를 통해 폭발적인 증가가 전망되는 고성능컴퓨터(HPC)·AI 분야의 반도체 수요에 대응한다는 전략이다. DSP 업체들은 팹리스가 설계한 반도체를 파운드리가 제조할 수 있도록 돕는 디자인 서비스를 제공하는데 일반적으로 회로 분석, 설계오류 수정부터 설계 최적화 외 전반적인 기술 지원 등이 포함된다.

삼성전자는 국내 DSP 협력 강화로 한국 팹리스 업체들이 HPC·AI 시장에서 영향력을 확대해 나가는데 기여할 것으로 기대했다.

현재 삼성 파운드리는 100개가량의 파트너와 삼성 파운드리 생태계를 구성하고 있다. 특히 전자설계자동화(EDA) 파트너수는 23개로 대만 TSMC를 앞섰으며, 이를 통해 반도체 팹리스 기업의 설계를 지원하고 있다. 또 삼성 파운드리가 확보한 IP(반도체 설계자산) 숫자는 5300여개로 업력 7년을 감안하면 괄목할 만한 성과라는 평이 나온다.

반도체는 IP-팹리스(반도체 설계)-파운드리 등의 단계를 거친다. 삼성전자 관계자는 "각 공정별 핵심 IP는 모두 보유하고 있고 파트너사들과 지속적인 협력으로 지원에 부족함이 없다"며 "올해 파운드리 포럼에서 2나노 반도체 설계를 위한 IP 확보 계획을 구체적으로 밝히는 등 최첨단 반도체 설계 고객을 위한 지원을 강화하고 있다"고 밝혔다.

장우진기자 jwj17@dt.co.kr