“테슬라 AI5칩 설계 완료”… 삼성전자, 파운드리 ‘청신호’

삼성전자, 지난해 테슬라와 23조 규모 공급 계약 체결
美 테일러 공장서 AI5 일부 물량과 AI6 생산

이재용 삼성전자 회장과 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 지난 2023년 5월 10일(현지시간) 미국 실리콘밸리의 삼성전자 북미 반도체연구소에서 만나 기념촬영을 하고 있다. 삼성전자 제공

테슬라의 차세대 인공지능(AI) 칩 'AI5'의 설계가 막바지 단계에 접어들면서 흑자 전환이 임박한 삼성전자 파운드리 사업의 본격적인 반등이 기대된다.

18일(현지시간) 사회관계망서비스(SNS) 엑스(X·옛 트위터)에 따르면 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 "AI5 칩 설계는 거의 완료됐다"며 "AI6 칩 (설계)도 초기 단계에 돌입했다"고 밝혔다.

머스크는 이어 "앞으로 AI7, AI8, AI9 등 칩이 이어질 예정"이라며 "9개월 설계 주기를 목표로 하고 있다"고 부연했다.

이는 그동안 약 3년가량이 소요됐던 AI3·AI4의 개발·양산 주기를 AI5부터 대폭 단축하겠다는 것으로 풀이된다.

또 그는 자사 AI 칩에 대해 "단언컨대 세계 최고 생산량을 기록할 것"이라고 자신했다.

이번 테슬라의 AI5칩 설계 완료 소식은 삼성전자의 파운드리(반도체 위탁생산) 실적 개선의 신호탄이 될 것으로 관측된다.

앞서 테슬라는 지난해 7월 삼성전자와 약 23조원 규모의 반도체 공급 계약을 체결한 바 있다. 삼성전자는 올해 가동 예정인 텍사스주 테일러 공장 등에서 2∼3나노(㎚·10억분의 1m)급 선단 공정을 통해 테슬라의 인공지능 칩을 생산할 것으로 알려졌다.

업계에서는 AI5 일부 물량과 AI6이 연내 가동을 목표로 하고 있는 테일러 공장의 파운드리 주력 생산 품목이 될 가능성이 큰 것으로 관측하고 있다.

앞서 머스크는 지난해 10월 실적발표 당시에도 "삼성전자와 TSMC 모두 AI5 작업을 할 것"이라고 언급하며 삼성전자의 AI5 생산 참여를 공식화했다.

업계에서는 당초 AI5 물량이 TSMC에만 할당될 것으로 예측했으나, 머스크가 세계 최대 물량과 9개월 단위 설계 주기를 공언함에 따라 삼성전자가 소화해야 할 물량도 늘어날 것으로 보고 있다.

이재용 삼성전자 회장 역시 지난해 말 미국 출장을 통해 머스크를 만나고 포괄적인 기술 협력 방안 등을 논의한 것으로 전해졌다.

삼성전자는 파운드리 사업 부문에서 지난해 애플의 차세대 아이폰에 탑재될 이미지센서도 수주하는 등 사업 범위를 넓히고 있다. 관련 업계에서는 삼성전자가 이 같은 움직임으로 비메모리 부문의 수익성을 개선할지 주시하고 있다.

삼성전자는 파운드리와 시스템LSI 사업을 합친 비메모리 부문에서 지난해 약 6조원가량의 적자를 낸 것으로 추정된다.

여기에 메모리 사업 호조까지 더해지면 삼성전자의 '역대급 실적' 달성은 현실이 될 것이라는 관측도 나오고 있다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면, 삼성전자는 지난해 4분기 역대 최대 분기 영업이익을 기록한 가운데 1년 만에 글로벌 D램 시장에서 점유율 1위를 탈환하는 데 성공했다.

삼성전자의 지난해 4분기 메모리 반도체 매출은 전 분기 대비 34% 늘어난 259억달러를 기록하며 224억달러를 기록한 SK하이닉스를 앞섰다. 이는 2025년 1분기 D램 시장 점유율 1위를 내준 이후 1년 만이다.삼성전자는 올해 메모리 가격 상승세에 힘입어 역대급 실적을 예고하고 있다. 올해 하반기 엔비디아의 차세대 인공지능(AI) 가속기 '루빈' 출시 이후 6세대 고대역폭 메모리 'HBM4' 시장이 본격화될 것으로 관측되면서 실적에도 청신호가 켜진 상태다.

글로벌 투자은행(IB) 노무라증권은 최근 리포트에서 삼성전자의 올해 영업이익을 약 133조원으로 제시했다.

이상현 기자 ishsy@dt.co.kr