삼성, 파운드리 통합 AI 솔루션으로 차별화…TSMC 잡는다

삼성전자, 한국 '파운드리 포럼'·'세이프 포럼 2024' 개최파운드리 공정기술·제조경쟁력·생태계 강화 전략 발표실리콘 포토닉스 기술 2027년 완성 계획

[뉴스토마토 변소인 기자] "2023년이 클라우드 기반 생성형 AI(인공지능) 시대였다면 올해는 개별 기기 안에서 스스로 AI를 수행하는 에지 디바이스로 확산될 전망입니다. 스마트폰을 시작으로 개인용 PC, 웨어러블 기기 등으로 점차 확대되면서 에지 디바이스가 급격하게 성장할 것으로 예상됩니다."

 

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장이 9일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열린 '삼성 파운드리 포럼'에서 기조연설을 하고 있다. (사진=삼성전자)

 

최시영 삼성전자(005930) 파운드리사업부 사장은 9일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열린 '삼성 파운드리 포럼' 기조연설에서 이같이 밝혔습니다. 삼성전자는 9일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 삼성 파운드리 포럼과 'SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼 2024'를 개최했습니다. 이날 삼성전자는 AI를 주제로 삼성 파운드리만의 공정기술·제조 경쟁력·에코시스템·시스템반도체 설계 솔루션 등을 발표했습니다.

 

최 부사장은 "침체된 시장환경 속에서도 AI가 가장 빠르게 진화하고 있다. 그 속도는 매우 놀라운 수준"이라며 "이 진화가 멈추지 않고 계속되기 위해서는 다양한 분야에서의 기술 혁신이 반드시 이뤄져야 하며 반도체 사업 혁신이 그 어느 때보다도 필요한 시점"이라고 운을 띄웠습니다.

 

증가하는 에너지 소모량 난제

 

변화에 대한 어려움으로 최 사장은 '에너지 소모량 증가'를 꼽았습니다. 최 사장은 "AI에 요구되는 성능이 증가할수록 에너지 소모량도 계속 증가하고 있다"며 "전 세계 데이터센터에서 사용하는 전력 수요량이 2022년에는 전체의 2% 수준이었지만 2026년에는 최대 2배 증가한 4%가 될 것"이라며 "에너지 소비량의 폭발적인 증가는 상당히 큰 제약으로 작용할 수 있다"고 꼬집었습니다.

 

이어 "이런 환경 속에서 반도체가 극복해야 될 장애물은 무엇보다 고성능 저전력 컴퓨팅 기술이 여전히 가장 중요한 요소"라며 "특히 전력 소모는 지속가능한 발전을 위해 해결해야 할 가장 시급한 과제"라고 덧붙였습니다.

 

스페셜티·턴키로 차별화

 

이날 삼성전자는 스페셜티 공정기술에 대해서도 강조했습니다. 삼성전자는 AI 전력효율을 높이는 BCD, 에지 디바이스의 정확도를 높여주는 고감도 센서 기술 등 스페셜티 솔루션을 융합해 나가고 있는데요. 스페셜티 공정기술은 임베디드 메모리, 이미지센서 등 특정한 기능을 구현하기 위한 공정을 말합니다. BCD 공정은 Bipolar(아날로그 신호제어), CMOS(디지털 신호제어), DMOS(고전압 관리) 트랜지스터를 하나의 칩에 구현한 것으로, 주로 전력반도체 생산에 활용됩니다.

 

또한 파운드리와 메모리, 패키지 역량을 모두 보유한 종합 반도체 기업의 강점을 바탕으로 고객 요구에 맞춘 통합 AI 솔루션 턴키(Turn Key, 일괄 생산) 서비스로 차별화 전략을 제시했습니다. 특히 AI반도체에 적합한 저전력ㆍ고성능 반도체를 구현하기 위한 GAA(Gate-All-Around) 공정과 2.5차원 패키지 기술 경쟁력을 바탕으로 선단 공정 서비스를 강화한다는 전략입니다.

 

삼성전자는 이날 국내 디자인 솔루션 파트너(DSP) 업체인 가온칩스와의 협력으로 최첨단 공정 기반 턴키 서비스 수주 성과를 밝혔습니다. 삼성전자는 일본 프리퍼드 네트웍스의 2나노(SF2) 기반 AI 가속기 반도체를 2.5차원(I-Cube S) 첨단 패키지를 통해 양산할 계획입니다.

 

또 삼성전자는 국내 고객들이 최신 공정기술을 활용할 수 있도록 기술지원을 제공하고 있으며 시제품 생산을 위한 MPW(Multi Project Wafer) 서비스를 운영하고 있는데요. MPW 서비스를 활용하는 고객은 단일 웨이퍼에 여러 종류의 설계를 배치해 테스트하는 등 제조 비용을 절감하고 더욱 완성도 높은 반도체를 개발할 수 있습니다. 삼성전자의 올해 MPW 서비스 횟수는 4나노 공정부터 고성능 전력반도체를 생산하는 BCD 130나노 공정까지 총 32회로, 지난해 대비 약 10% 증가했습니다. 오는 2025년에는 35회까지 확대할 방침입니다.

 

국내 팹리스와 DSP의 수요가 많은 4나노의 경우, 내년 MPW 서비스를 올해보다 1회 더 추가 운영해 고성능컴퓨팅(HPC), AI 분야 국내 첨단 반도체 생태계 확대를 적극 지원할 계획입니다. 최 부사장은 "삼성의 통합 솔루션은 AI의 HPC에서 필요한 성능을 보장하는 것에서 더 나아가서 공급망 관리 측면에서도 고객의 편의성을 최대한 극대화할 것"이라고 자신했습니다.

 

실리콘 포토닉스 2027년 완성 계획

 

이날 삼성전자는 AI 솔루션 미래 전략으로 실리콘 포토닉스 기술을 강조했습니다. 생성형 AI를 원활히 이용하기 위해서는 데이터 센터 비용이 증가하는 문제가 수반되는데 이를 해결하기 위해 포토닉스 기술을 적용한다는 것입니다. 

 

최 사장은 "2027년에 실리콘 포토닉스 기술을 완성할 계획"이라며 "이 기술까지 확보한다면  AI 시대에 데이터센터 기술 발전에 필요한 모든 핵심 기술을 보유하게 된다. 원스톱 AI 솔루션을 완성할 수 있을 것"이라고 말했습니다.

 

변소인 기자 [e-mail]

이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 김나볏 테크지식산업부장이 최종 확인·수정했습니다.