[한스경제=노이서 기자] 삼성전자가 최첨단 파운드리 서비스 지원을 확대해 고객 수요에 신속하게 대응하겠다는 약속을 내놨다. △2나노 공정 응용처 확대 △첨단 패키지 협의체 ‘MDI 얼라이언스’ 출범 △설계자산(IP) 생태계 확장 △올해 하반기 평택공장 3라인 파운드리 제품 양산 등을 통해 파운드리 사업 경쟁력을 강화해 나가겠다고 강조했다.

삼성전자는 현지시각 27일 미국 실리콘밸리에서 ‘경계를 넘어서는 혁신’을 주제로 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 개최했다. 파운드리 기술 혁신으로 선단 공정 리더십을 강화하고, 다양한 고객 수요를 충족하기 위해 스페셜티 공정 경쟁력을 이어가겠다고 밝혔다.

이번 포럼에서 2나노 양산 계획과 성능이 구체적으로 공개됐다. 삼성전자는 2025년 모바일용을 중심으로 2나노(SF2) 양산을 시작하고, 2026년 고성능컴퓨팅용, 2027년 오토모티브용 공정으로 2나노 양산라인을 확대할 계획이다. 최첨단 SF2 공정은 기존 SF3 대비 성능은 12%, 전력효율 25% 향상됐다. 아울러 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산을 시작하는 것으로 확인됐다.

삼성전자는 “컨슈머와 데이터 센터, 오토모티브 향으로 2025년 8인치 질화갈륨(GaN) 전력반도체 파운드리 서비스도 시작한다”고 밝혔다. 삼성전자는 차세대 6G 선행 기술을 확보하기 위해 5나노 RF 공정도 개발했고, 2025년 상반기 양산을 목표로 하고 있다. 5나노 RF 공정은 기존 14나노 대비 전력효율이 40% 이상 향상됐고 면적은 50% 감소하는 것으로 소개됐다.

현재 양산 중인 8나노와 14나노 RF 공정은 모바일 외에도 오토모티브 등 다양한 응용처로 범위를 확대 적용해 나갈 계획이다.

특히 AI 시대 최첨단 반도체 한계를 극복할 다양한 방법을 제시하면서, 쉘퍼스트 전략 단계별 실행을 통해 고객 수요를 탄력적으로 대응하겠다는 약속도 내놨다. 쉘퍼스트 전략은 클린룸을 선제적으로 건설하고, 향후 시장 수요와 연계한 탄력적인 설비투자로 안정적인 생산능력을 확보해 고객 수요에 적극 대응하는 전략을 일컫는다.

삼성전자에 따르면 최시영 파운드리사업부 사장은 포럼 기조연설에서 “많은 고객사들이 자체 제품과 서비스에 최적화된 인공지능 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다”며 “삼성전자는 인공지능 반도체에 가장 최적화된 GAA 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 인공지능 기술 패러다임 변화를 주도하겠다”고 말했다.

이미 평택캠퍼스와 미국 테일러 공장에 반도체 클린룸을 선제적으로 건설하고 있으며, 2027년 클린룸 규모는 2021년 대비 7.3배 확대되는 것으로 확인됐다.

삼성전자는 올해 하반기 한국 평택캠퍼스 3라인에서 모바일 등 다양한 응용처의 파운드리 제품을 본격 양산한다는 구상도 하고 있다. 현재 건설 중인 테일러 공장의 1라인은 계획대로 올해 하반기 완공하고, 내년 하반기 본격 가동할 예정이다. 국내 생산거점도 국가산업단지로 조성중인 용인으로 확대해 나갈 계획이다.

최첨단 패키지 협의체도 구축했다. 삼성전자는 비욘드 무어 시대를 이끌 수 있는 것이 첨단 패키지 기술이라고 보고 있는 만큼 패키지 분야에도 힘을 쏟고 있다.

삼성전자는 이날 포럼에서 SAFE 파트너, 메모리, 패키지 기판, 테스트 분야 기업과 함께 최첨단 패키지 협의체 MDI 얼라이언스 츨범을 주도하기로 했다고 밝혔다. 얼라이언스는 2.5D 및 3D 이종집적 패키지 기술 생태계 구축을 통해 적층 기술 혁신을 이어가는 한편, 파트너와 함께 ‘최첨단 패키지 원스톱 턴키 서비스’를 제공해 비욘드 무어 시대를 선도해 나갈 예정이다.

강문수 AVP(Advanced Package) 삼성전자 부사장이 올해 초 기고문을 통해 “반도체 기술 혁신 속도가 과거 대비 느려지면서 반도체 집적도가 24개월마다 두 배로 늘어난다는 무어의 법칙이 한계에 도달했다”며 “무어의 법칙을 넘어설 새로운 방법이 필요한데, 우리는 이것을 비욘드 무어라고 부르기로 했다”고 설명한 바 있다.

◆ 글로벌 IP 파트너와 팹리스 고객 총력 지원, 파운드리 생태계 본격 확대

삼성전자에 따르면 현지시각 28일에는 ‘혁신의 속도를 가속화 한다’를 주제로 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼’도 개최한다. 이 포럼은 삼성전자 고객과 파트너사가 모여 첨단 파운드리 기술 및 트렌드를 공유하는 행사다. SAFE는 삼성전자가 2018년에 출범한 파운드리 협업 생태계다.

삼성전자는 100여 개 SAFE 파트너와 함께 ‘고객의 성공’이라는 공동 목표를 추진하고 있다. 파트너간 지속 가능한 관계 구축과 강화를 지원하며, 이를 통해 8인치 공정부터 최신 GAA 공정까지 팹리스 고객의 제품 설계 인프라를 발전시키고 있다. 

SAFE에 소속돼 있는 23개 파운드리 전자설계자동화(EDA) 파트너는 80개 이상의 전자설계툴을 제공하고 있으며, 10개 패키지 및 테스트 수탁(OSAT) 파트너와 함께 2.5D 및 3D 패키지 설계에 필요한 솔루션을 집중 개발하고 있다.

또한 삼성전자 파운드리 공정에 대한 이해도가 높은 9개 디자인솔루션(DSP) 파트너 뿐 아니라, 9개 클라우드 파트너, 스타트업을 포함한 다양한 고객들에게 제품 설계 서비스를 지원한다.

삼성전자 관계자는 “50개 글로벌 IP 파트너와 4500개 이상의 IP를 확보했다”고 강조하면서 더 많은 IP 포트폴리오를 갖춰나가기 위해 노력할 계획이라고 말했다.

내년 상반기까지 LPDDR5x, HBM3P, PCIe Gen6, 112G SerDes 등 SF2 공정에 사용할 최첨단 고속 인터페이스 IP를 확보하고, IP 파트너와의 장기협력을 추진한다는 것이다. 이를 통해 AI, HPC, 오토모티브 팹리스 고객의 광범위한 요구에 대응하고, IP별 글로벌 파트너들과의 협력을 추진할 계획이다.

삼성전자 관계자는 “SAFE 파트너와 협력해 최첨단 공정 및 이종 집적 기술 도입에 따라 높아지는 설계 복잡도를 최소화하고 있다”며 “포럼을 계기로 SAFE 생태계의 양적, 질적 성장을 이뤄 고객의 혁신과 성공을 지원해 나갈 예정”이라고 말했다.

한편 삼성전자는 하반기에 유럽과 아시아 지역에서도 ‘삼성 파운드리 포럼’을 열어 지역별 고객 맞춤형 솔루션을 소개할 계획이다.

노이서 기자 yiiiseo@sporbiz.co.kr