7% 점유율 늪 빠진 삼성 파운드리, ‘엔비디아·테슬라’ 등에 업고 AI 반격 시동

[연합뉴스]

삼성전자 파운드리 사업부가 점유율 하락세를 끊어내고 반등의 신호탄을 쏘아 올렸다. 글로벌 인공지능(AI) 반도체 공룡인 엔비디아(NVIDIA)와의 협력을 공식화하며 고부가가치 AI 칩 생산 역량을 입증함에 따라 중장기 성장 동력을 확보했다는 평가가 나온다.

19일 카운터포인트리서치에 따르면 삼성 파운드리의 시장 점유율은 지난 2024년 2분기 10%에서 2025년 4분기 7%까지 하락하며 고전을 면치 못했다. TSMC와의 격차와 후발 주자들의 추격 속에서 입지가 좁아진 탓이다.

다만 최근 삼성 파운드리는 엔비디아의 차세대 AI 가속기인 ‘그록(Groq) 3 LPU’를 4nm 공정으로 수주하며 대형 다이(Die) 설계 기반의 AI 칩 제조 능력을 증명했다.

아울러 엔비디아가 최근 GTC에서 삼성과의 협업 범위를 기존 메모리(HBM)에서 파운드리 영역까지 전격 확대한다고 발표하면서 향후 차세대 LPU 제품군에서도 삼성 공정이 지속 채택될 가능성이 커졌다.

고객사 다변화 측면에서도 가시적인 성과가 나타나고 있다. 삼성은 엔비디아 외에도 테슬라(Tesla)를 주요 고객으로 확보했다. 테슬라의 최신 AI 칩은 삼성의 차세대 공정인 SF2P를 통해 생산될 예정이며 해당 라인업은 2027년 말까지 가동될 것으로 관측된다.

특히 업계 전문가들은 이번 엔비디아와의 협력이 ‘게임 체인저’가 될 것으로 보고 있다. 제이크 라이(Jake Lai) 카운터포인트리서치 시니어 애널리스트는 “삼성 파운드리의 4nm 공정에서 그록(Groq) 3 LPU가 생산된 것은 대형 AI 칩 제조 역량을 입증한 사례”라며 “수율 개선이 이루어졌고 엔비디아로부터 이를 인정받았다는 점에서 향후 추가적인 AI 칩 수주로 이어질 가능성이 크다”고 분석했다.

그간 삼성 파운드리의 선단 공정은 스마트폰용 AP(애플리케이션 프로세서) 등 소비자 가전용 칩에 편중돼 왔다. 하지만 최근 TSMC의 선단 공정 공급 부족과 삼성의 기술 격차 축소가 맞물리며 AI 전용 칩 비중이 급격히 늘고 있다.

실제로 삼성은 현재 HBM4 베이스 다이(Base Die)를 4nm 공정에서 생산 중이며 향후 HBM5 단계에서는 2nm 공정 도입을 예고하고 있다. 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 AI 시장의 수요가 폭발함에 따라 삼성의 선단 공정 가동률은 향후 수년간 높은 수준을 유지할 전망이다.

업계 한 관계자는 “삼성 파운드리는 이번 엔비디아 협력을 기점으로 단순한 점유율 방어를 넘어 AI 반도체 시장의 핵심 파트너로서 입지를 재구축할 것으로 보인다”고 내다봤다.