테슬라 AI5 칩에 찍힌 KR2613…삼성 ‘2나노 승부’ 통했다 [갭 월드]

■서종갑 기자의 갭 월드(Gap World) <54>
테슬라 칩에 뚜렷한 한국 생산 마크
2나노 맞춤형 공정 적용 성과 낸 듯
첫 관문 넘겨, 수율·추가 고객 과제

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 AI5 칩 설계 완료를 알리며 삼성전자와 TSMC를 언급했다. X 캡쳐

15일(현지시간), 전 세계 반도체 업계의 시선이 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)의 엑스(X·옛 트위터) 게시물로 쏠렸다. 테슬라의 차세대 인공지능(AI) 칩 ‘AI5’의 테이프아웃(Tape-out·설계 완료 후 파운드리 이관)을 알리는 축하 메시지와 함께 칩의 실물 사진이 공개되면서다.

업계 관계자들은 두 가지 사실에 주목했다. 첫째는 머스크 CEO가 파트너사인 삼성전자(005930)와 TSMC에 감사를 표하며 정작 업계 1위 TSMC(@TaiwanSemi_TSC) 대신 이름만 비슷한 대만 회사(TSC)를 잘못 태그한 해프닝이다. TSMC가 공식 X 계정을 운영하지 않아 발생한 일이지만 시장의 눈길을 단번에 사로잡은 진짜 핵심은 두 번째 사실이었다. 바로 칩 하단에 선명하게 각인된 ‘KR2613’이라는 문구다.

KR2613, 한국 팹서 올해 13주차 생산

이 코드는 해당 시제품이 삼성전자 파운드리 한국 공장(KR)에서 2026년 13주차(3월 말~4월 초)에 제조됐음을 의미한다. 그간 테슬라의 핵심 자율주행 반도체 물량은 대만 TSMC가 사실상 독점하다시피 해왔다. 그러나 이번 시제품 라벨은 TSMC의 독점 체제에 균열이 생겼고 삼성전자가 그 틈새를 비집고 들어갔다는 것을 업계에 알린 것이다.

지난해 10월 테슬라 3분기 실적 발표 당시 머스크가 “AI5 칩은 삼성과 TSMC가 함께 제조할 것”이라고 밝혔던 구상이 현실이 된 것이다. 당시 머스크는 삼성의 미국 텍사스 테일러 공장 인프라를 높이 평가하며 양산 물량 분산 계획을 암시했다.

꽉 찬 TSMC 라인…삼성 반사익 톡톡

테슬라가 삼성의 손을 다시 맞잡은 이면에는 시장 논리가 자리 잡고 있다. 현재 글로벌 반도체 시장은 엔비디아를 필두로 한 AI 칩 수요 폭발로 인해 TSMC의 첨단 공정 병목 현상이 극심한 상태다. 완전자율주행(FSD) 고도화와 자체 슈퍼컴퓨터 도조(Dojo) 라인업 확장을 위해 대량의 AI칩이 필요한 테슬라 입장에서 TSMC만 바라보기에는 공급망 리스크가 너무 큰 것이다.

조 원 단위 손실을 보며 꾸준히 기술력을 높여온 삼성전자 파운드리의 저력이 이제야 빛을 발한다는 평가다. 업계에 따르면 삼성의 2나노 공정은 TSMC 대비 약 30% 수준의 단가 경쟁력을 확보한 것으로 알려져 있다. 여기에 삼성은 테슬라 전용 커스텀 파운드리 공정인 ‘SF2T’를 전격 투입했다. 지난해 ‘SAFE 2025’ 포럼에서 후속 칩인 AI6 등을 위해 개발 중이라던 이 맞춤형 공정을 AI5부터 선제적으로 적용하며 락인(Lock-in) 효과를 이끌어냈다는 평가다.

축배 들긴 일러…수율 개선·추가 고객 확보 필요

물론 축배를 들기엔 아직 이르다는 게 중론이다. 과거 3나노 초기 게이트올어라운드(GAA) 공정 도입 당시 낮은 수율로 고전했던 삼성은 2나노 공정에 들어서며 뚜렷한 개선세를 보이고 있다. 지난해 하반기만 해도 절반에 못 미쳤던 수율은 최근 절반 이상 수준까지 급등한 것으로 알려졌다. 그러나 수익성을 담보할 정도는 아닌 것으로 전해졌다. 그간 삼성을 떠났던 빅테크의 칩을 추가 수주하는 것도 과제로 꼽힌다.

한편 이번에 공개된 테슬라 AI5 칩에는 SK하이닉스의 메모리가 탑재됐지만 삼성전자도 공동 납품하는 것으로 파악됐다.

테슬라의 AI5 칩. X 캡쳐

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서종갑 기자 gap@sedaily.com