- 삼성전자, 파운드리·SAFE 포럼 '한국 개최'

- 2025년 2나노·2027년 1.4나노 반도체 양산

- 파운드리 생태계 강화 초점

[디지털데일리 김도현 기자] 삼성전자가 미국에 이어 한국에서도 반도체 수탁생산(파운드리) 사업 전략을 공유하는 자리를 가졌다. 고객사·협력사들과의 협업을 핵심 가치로 내세웠다.

4일 삼성전자는 서울 강남구 코엑스에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’ 및 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼’을 열었다. 각각 ‘경계를 넘어서는 혁신’, ‘혁신의 속도를 가속화한다’는 주제로 진행됐다.

삼성전자는 차세대 공정 계획을 재차 소개했다. 2나노미터(nm) 공정은 2025년 모바일, 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC), 2027년 오토모티브 순으로 확장한다. 2027년부터는 1.4나노 반도체 양산에 돌입한다.

최근 들어 부각되는 패키징 기술에 대해서는 ‘최첨단 패키지 협의체 MDI(Multi Die Integration) 얼라이언스’를 출범해 대응한다.

삼성전자는 2023년 하반기 평택 3라인에서 파운드리 제품을 양산하고 2024년 하반기 미국 테일러 1라인 가동 등을 개시한다. 2025년에는 8인치 질화갈륨(GaN) 전력반도체 파운드리 서비스도 시작한다. GaN은 기존 실리콘 반도체 한계를 극복해 시스템 고속 스위칭과 전력 절감극대화가 가능한 제품이다.

이날 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 “팬데믹 이후 여러 복합 요인으로 시장이 불안정했다”며 “역사적으로 위기 때마다 기술 혁신이 있었다. 과거 인터넷, 모바일에 이어 현재는 인공지능(AI) 혁명이 주목을 받고 있다. 산업 패러다임을 바꿀 만큼 파괴적인 영향력을 발휘할 것”이라고 밝혔다.

AI에 중점을 둔 만큼 관련 기업들이 세션 발표에 나섰다. AI 반도체 스타트업 리벨리온과 딥엑스가 주인공이다.

박성현 리벨리온 최고경영자(CEO)는 “삼성전자 파운드리 5나노 공정에서 제작된 AI 반도체 아톰(ATOM)이 업계 최고 수준의 그래픽처리장치(GPU) 성능과 동급 신경망처리장치(NPU) 대비 최대 3.4배 이상의 에너지 효율을 보인다”고 강조했다.

김녹원 딥엑스 CEO는 “다양한 엣지 및 서버 AI 응용 분야에 적합한 고성능 저전력 AI 반도체 4종(DX-L1, DX-L2, DX-M1, DX-H1)을 삼성전자 파운드리 5나노, 14나노, 28나노 공정을 통해 개발했다”고 말했다.

국내 최대 반도체 설계(팹리스) 기업 LX세미콘의 고대협 연구소장도 연사로 등장했다. LX세미콘은 디스플레이 구동칩(DDI)이 주력인 업체다.

그는 “대형화, 고해상도·고화질·고주사율을 요구하는 동시에 전력 소모량이 적은 제품을 찾는 최근 디스플레이 시장 니즈를 충족하기 위해 삼성전자 파운드리와 8인치 협력을 강화하고 향후 12인치까지 협력을 확대할 계획”이라고 전했다.

이번 행사에서 삼성전자는 파운드리 생태계 강화에 힘을 싣기로 했다. 최 사장은 “고객이 경쟁력 있고 최적화한 제품을 만들도록 맞춤형 디자인 서비스를 제공할 것”이라며 “AI, HPC, 오토모티브 등에서 핵심 지적재산(IP)을 선제 발굴하고 다양한 파트너사와 장기 계약을 통해 고객 선택의 폭을 넓힐 것”이라고 설명했다.

같은 맥락에서 삼성전자는 SAFE 포럼에서 ‘공정 설계 지원 키트(PDK) 프라임’ 솔루션 등 8인치부터 최첨단 2나노 게이트올어라운드(GAA) 공정까지 팹리스 고객 최첨단 제품 설계 인프라 발전을 위한 방법을 제시했다.

PDK 프라임 솔루션은 올해 하반기부터 2나노, 3나노 공정 팹리스 고객에게 제공한다. 향후 8인치와 12인치 레거시(Legacy) 공정으로 확대할 계획이다.

이중 SDVC(Static Device Voltage Checker)는 트랜지스터, 저항, 커패시터 등 반도체 내부 소자 전압이 규격안에서 설계됐는지를 10분 이내 확인할 수 있는 기능으로 기존 대비 90% 이상의 정격 전압 오류 검사 시간을 단축할 수 있다.

멀티프로젝트웨이퍼(MPW) 서비스 확대도 눈여겨볼 지점이다. MPW는 다품종 소량 생산을 위한 파운드리 형태로 한 장의 웨이퍼에 다른 종류 반도체 제품을 함께 생산하는 방식이다.

삼성전자는 AI, HPC, 모바일 제품 설계에 활용 가능한 첨단 4나노 공정의 MPW 서비스를 지난 4월 처음 시작했다. 8월과 12월에 걸쳐 올해 3차례 지원한다.

2024년에는 4나노를 비롯한 MPW 서비스를 올해보다 10% 이상 제공하는 등 국내외 팹리스 고객 시제품 제작 기회를 지속 늘릴 계획이다.

삼성전자는 국내외 대학과의 연구개발 협력도 확대한다. 2021년부터 한국과학기술원(KAIST) 반도체설계교육센터(IDEC)에 28나노 로직 공정 MPW 서비스를 무상으로 제공 중이다.

올해 하반기부터 협력 범위를 완전공핍형 실리콘 온 인슐레이터(FD-SOI) 공정으로 확대하는 등 2021년부터 2026년까지 28나노 MPW 서비스를 총 15회 무상 제공해 600개 반도체 제작을 지원한다. 아울러 국내 대학에 제공 중인 14나노 MPW 공정을 해외 대학에도 제공할 계획이다.

최 사장은 “(삼성 파운드리 성장은) 혼자 이뤄낼 수 없다. 파트너와 SAFE 에코시스템을 강화하면서 추진해나가야 할 것”이라며 “시장 수요에 빠르고 탄력적으로 대응하기 위해 과감한 투자를 아끼지 않을 것”이라고 이야기했다. 오는 2030년 삼성전자 파운드리 생산능력은 2021년 대비 3배까지 늘어날 전망이다.

한편 삼성전자는 해당 행사를 올해 하반기에 유럽과 아시아 지역에서도 개최할 계획이다.