‘2나노’로 팹리스 지원… 삼전 파운드리, AI 생태계 키운다

2나노 공정·설계 최적화 기술 공개… 국내 팹리스 지원도 확대
고객·파트너 400여명 참석, AI 반도체 협력 방안 공유

삼성전자 서초사옥

삼성전자가 인공지능(AI) 반도체 시장 확대에 대응하기 위해 파운드리(반도체 위탁생산) 생태계 협력 강화에 나섰다.

미세공정 경쟁뿐 아니라 설계, 반도체 설계자산(IP), 첨단 패키징 등 생태계 전반의 경쟁력이 고객 수주를 좌우하는 만큼, 회사는 고객사와 협력사, 정부를 아우르는 협력 체계를 확대하겠다는 전략이다.

이를 위해 차세대 2나노 공정과 설계·공정 동시 최적화(DTCO) 기술을 앞세워 글로벌 AI·고성능컴퓨팅(HPC) 고객 확보에 속도를 내는 동시에 국내 팹리스 기업 지원과 시스템반도체 생태계 육성도 강화할 계획이다.

파운드리 생산을 넘어 국내 시스템반도체 산업의 플랫폼 역할까지 확대한다는 게 회사측의 구상이다.

삼성전자는 1일 서울 서초사옥에서 ‘세이프(SAFE·Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼 2026’을 열고 AI 반도체 생태계 확대 전략과 차세대 파운드리 기술 로드맵을 공개했다.

회사는 그동안 공정 기술 경쟁력 강화와 생산능력 확대, 파운드리 생태계 구축을 미래 성장 전략으로 추진해왔다. 2022년에는 세계 최초로 게이트올어라운드(GAA) 구조를 적용한 3나노 공정 양산에 성공했으며, 현재는 평택과 미국 테일러 공장을 중심으로 첨단 파운드리 생산능력을 확대하고 있다.

이날 포럼에 참석한 신종신 삼성전자 파운드리사업부 디자인 플랫폼 개발실장은 기조연설에서 “AI 수요에 대한 대응 역량을 높이는 동시에 SAFE 포럼을 통해 고객과 파트너사와의 협력을 강화하겠다”며 “글로벌 AI·고성능컴퓨팅 고객사뿐 아니라 국내 시스템반도체 고객과의 협력도 확대해 파운드리 생산을 넘어 국내 시스템반도체 산업의 플랫폼 역할을 강화하겠다”고 말했다.

이번 행사에는 고객사와 협력사 관계자 400여명이 참석했다. 전자설계자동화(EDA), 반도체 설계자산(IP), 디자인 솔루션 파트너(DSP), 가상설계 파트너(VDP), 멀티다이 집적(MDI), 후공정(OSAT) 등 21개 협력사가 전시 부스를 마련해 다양한 기술과 솔루션을 선보였다.

삼성전자는 SAFE 프로그램을 통해 설계자산과 전자설계자동화, 첨단 패키징, 후공정 분야 협력사들과 고객이 제품을 설계부터 양산까지 보다 빠르게 개발할 수 있도록 지원하고 있다.

AI 반도체는 공정뿐 아니라 설계와 패키징 등 생태계 전반의 협업이 경쟁력을 좌우하는 만큼 SAFE의 역할도 확대되고 있다는 설명이다.

행사에서는 삼성전자와의 AI 반도체 개발 사례를 소개하는 시간도 마련됐다. 먼저 AI 반도체 설계 기업인 리벨리온은 삼성전자 4나노 공정과 첨단 패키징 기술을 활용해 신경망처리장치(NPU) ‘리벨100’을 개발했다고 소개했다.

이 회사는 향후 삼성전자와 협력을 확대해 ‘소버린 AI’(특정 국가나 기업에 기술적으로 종속되지 않고 데이터와 AI 기술 주권을 확보하는 개념) 구축에도 나설 계획이라고 밝혔다.

전자설계자동화 기업인 지멘스 EDA는 AI와 고성능컴퓨팅 반도체의 성능을 높이기 위해서는 2.5D·3D 반도체 설계와 첨단 패키징 기술 지원이 중요하다고 설명했다.

삼성전자는 이날 AI 반도체 경쟁력 강화를 위한 기술 전략도 공개했다. 반도체 설계와 공정을 함께 최적화하는 설계·공정 동시 최적화(DTCO) 기술과 차세대 2나노 공정, 고성능 정적램(SRAM) 기술 등을 통해 전력 효율과 성능, 칩 면적 경쟁력을 높여 AI 반도체 고객들의 차세대 제품 개발을 지원한다는 계획이다.

국내 시스템반도체 생태계 지원도 확대한다. 삼성전자는 산업통상자원부가 추진하는 제조 AI 전환(M.AX) 얼라이언스에 참여해 자동차·가전·로봇·방산 분야에 필요한 저전력 AI 반도체 개발을 추진하고 있다.

또 여러 기업의 시제품을 한 장의 웨이퍼에서 함께 제작할 수 있는 ‘다중 프로젝트 웨이퍼’(MPW) 프로그램을 운영해 국내 팹리스 기업의 시제품 제작과 제품 검증 부담을 줄이고 있다.

이와 함께 정부와 공동으로 추진하는 K-CHIPS 사업에도 참여해 차세대 반도체 연구개발과 인재 양성을 지원하고 있다.

시장조사업체 옴디아는 글로벌 파운드리 시장이 2025년 1415억달러에서 2028년 2588억달러로 성장할 것으로 전망했다. 특히 3나노 이하 선단 공정 시장은 같은 기간 257억달러에서 1019억달러로 확대돼 전체 시장보다 높은 성장세를 보일 것으로 내다봤다.

삼성전자 관계자는 “앞으로 SAFE와 MPW 프로그램을 중심으로 고객사와 협력사, 정부와의 협력을 확대해 국내 시스템반도체 생태계와 파운드리 경쟁력을 함께 강화해 나갈 방침”이라고 말했다.

이상현 기자 ishsy@dt.co.kr