삼성전자, 22조원 파운드리 수주 ‘잭팟’… “테슬라 AI 칩 생산”

삼성전자, 파운드리 사업부서 2나노 물량 수주
일론 머스크 “삼성 테일러 팹서 차세대 AI 칩 생산 전념”
2나노서 절치부심한 삼성, TSMC와 격차 좁힌다
180억달러 투자 테일러 공장 가동도 ‘청신호’

삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산) 사업부가 테슬라의 인공지능(AI) 슈퍼컴퓨터 등에 탑재되는 반도체 물량을 수주한 것으로 확인됐다. 삼성전자는 미국 텍사스주 테일러 팹(fab·공장)의 2㎚(나노미터·10억분의 1m) 공정을 통해 이를 양산할 계획이다. 이번 계약을 계기로 그동안 수율 안정화에 난항을 겪으며 수주 부진에 시달리던 삼성전자 파운드리 사업부의 3㎚ 이하 첨단 공정 기술력이 정상 궤도에 진입했다는 평가가 나온다.

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 “삼성의 텍사스 신규 공장에서 테슬라의 차세대 AI 칩 생산에 전념할 예정”이라며 “텍사스 팹의 전략적 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다”고 했다. 그러면서 “삼성은 테슬라가 제조 효율성을 극대화하는 데 도움을 주기로 했다”며 “직접 현장을 방문해 진행 속도를 높일 예정이다. 공장이 내 집에서 멀지 않은 편리한 곳에 위치해 있다”고 덧붙였다.

◇ 3㎚ 이하서 부진했던 삼성 파운드리 ‘가뭄의 단비’

28일 삼성전자는 22조7647억원의 파운드리 계약을 수주했다고 공시했다. 계약기간은 이달 24일부터 2033년 12월31일이다. 삼성전자는 공시를 통해 고객사를 구체적으로 밝히지는 않았다. 하지만 머스크가 직접 계획 내용을 밝히면서 미국 테일러 팹 2㎚ 공정 양산이 공식화됐다. 이번에 양산되는 칩은 테슬라 차량 뿐만 아니라 휴머노이드 로봇 ‘옵티머스’ 등에 활용될 전망이다.

삼성전자 파운드리 사업부는 3㎚ 이하 첨단 공정에서 극심한 부진에 시달렸다. 삼성전자는 TSMC에 앞서 게이트올어라운드(GAA) 공정을 선제 도입하는 등 3㎚ 공정에서 주도권을 잡기 위해 승부수를 던졌지만, 수율 안정화 및 성능 제고에 어려움을 겪으며 TSMC와 격차가 벌어졌다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 삼성전자의 파운드리 시장 점유율은 7.7%로, 1위 TSMC는 67.6%다.

삼성전자가 위기에 봉착하는 사이, TSMC는 애플과 퀄컴, 엔비디아, AMD 등 글로벌 빅테크 기업들의 첨단 공정 생산 물량을 독식하면서 삼성전자와 격차를 벌렸다. 삼성전자 파운드리 사업부가 수조원대 적자에 시달린 반면, TSMC는 2분기 순이익이 전년 동기 대비 60% 오른 982억7000만대만달러(약 18조8000억원)를 기록했다고 발표했다.

◇ 2㎚서 절치부심한 삼성 파운드리… “TSMC와 대등한 수준으로 기술력 올라”

하지만 삼성전자는 이번 수주 계약을 두고 삼성전자의 2㎚ 공정 기술력이 TSMC와 견줄 수 있는 수준까지 올라섰다는 평가가 나온다. 삼성전자는 3㎚ 공정에서의 부진을 만회하기 위해 2㎚ 공정에 사활을 걸었다. 삼성전자는 1㎚대 공정 개발을 당초 계획보다 미루는 등 사업 전략까지 선회하며 2㎚ 공정에 집중했다. 삼성전자의 현재 2㎚ 공정 테스트 수율은 60%를 넘어선 것으로 전해진다.

서울 강남구 코엑스에서 열린 ‘제26회 반도체대전(SEDEX)’에 대만 TSMC 간판이 설치돼 있다./뉴스1

반도체업계 관계자는 “글로벌 빅테크 기업이 22조원 규모의 양산 계약을 체결했다는 것은 그만큼 공정 기술력과 수율이 고객사를 만족했다는 것”이라며 “전기차 기업의 양산 품질 테스트는 다른 업계와 비교할 때 까다로운 만큼 삼성전자 파운드리 사업부의 공정 기술력이 정상 궤도에 진입했다는 것을 의미한다”고 했다.

삼성전자는 TSMC와 기술 격차를 좁히는 데 속도를 높일 것으로 분석된다. 삼성전자는 3㎚ 공정에서는 체면을 구겼지만, 2㎚ 양산 및 대규모 계약 체결 시점은 TSMC와 유사하다. 삼성전자는 하반기 삼성전자 시스템LSI 사업부의 차세대 애플리케이션 프로세서(AP)인 ‘엑시노스 2600′을 2㎚ 공정을 통해 양산한다. TSMC도 최근 애플의 AP 양산에 돌입한 것으로 알려졌다.

그동안 수주 부진으로 정상 가동에 대한 우려가 팽배했던 미국 텍사스주 테일러 팹도 숨통이 트일 것으로 보인다. 삼성전자는 미국 텍사스주 테일러시에 총 180억 달러(약 24조원)를 투자해 파운드리 공장을 건설하고 있다. 삼성전자는 TSMC와 경쟁하기 위해 첨단 파운드리 생산라인을 구축하고 있었지만, 현지 빅테크 물량 수주에 난항을 겪으며 시설 투자 및 양산 라인 가동 일정이 예상보다 늦어질 것이란 관측이 나오기도 했다.

반도체업계 관계자는 “대규모 투자를 단행했던 미국 테일러 팹 가동에 우려가 있었던 것이 사실”이라며 “이번 수주 계약을 기점으로 첨단 공정 수주의 물꼬를 튼 만큼 테일러 팹 양산도 예정대로 진행될 것으로 예상된다”고 했다.

조선비즈

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