삼성전자, 5년 내 TSMC 잡을 ‘무기’ 공개…“기술 패러다임 주도하겠다”

美 실리콘밸리서 '삼성 파운드리 포럼' 개최
2026년 2나노 HPC, 2027년 전장향 확대
8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 2025년 시작
올 하반기 평택 3라인 파운드리 제품 본격 양산

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장이 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 개최한 '삼성 파운드리 포럼 2023'에서 기조연설을 하고 있다./제공=삼성전자

삼성전자가 5년 내 세계 파운드리 업체인 TSMC를 따라잡을 첨단 공정 기술 로드맵을 공개했다. 삼성전자는 2025년부터 2나노 양산을 본격적으로 시작하며 기술 패러다임의 주도권을 갖겠다는 의지다.

삼성전자는 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '경계를 넘어서는 혁신'을 주제로 '삼성 파운드리 포럼 2023'을 개최했다. 삼성전자는 최첨단 2나노 공정의 응용처 확대와 첨단 패키지 협의체 'MDI 얼라이언스' 출범, 올해 하반기 평택 3라인 파운드리 제품 양산 등을 통해 파운드리 사업 경쟁력을 강화해 나가겠다고 밝혔다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 기조연설을 통해 "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.

삼성전자는 포럼에서 2나노 양산 계획과 성능 로드맵을 공개했다. 삼성전자는 2025년 모바일 향 중심으로 2나노 공정(SF2)을 양산하고, 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC) 향 공정, 2027년 오토모티브 향 공정으로 확대한다. 최첨단 SF2 공정은 SF3 대비 성능 12%, 전력효율 25% 향상, 면적 5% 감소한다.

또한 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산한다.

삼성전자 관계자들과 파운드리 고객, 파트너들이 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 개최된 '삼성 파운드리 포럼 2023'에서 대화를 나누고 있다.

◇ 고객 수요 충족 위한 스페셜티 공정 경쟁력 확대

삼성전자는 컨슈머, 데이터센터, 오토모티브 향으로 2025년 8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 서비스를 시작한다. GaN은 차세대 전력반도체로 실리콘(Si) 반도체의 한계를 극복해 시스템의 고속 스위칭과 전력 절감을 극대화가 가능하다.

삼성전자는 차세대 6세대 이동통신(6G) 선행 기술 확보를 위해 5나노 RF 공정도 개발해 2025년 상반기에 양산한다. 5나노 RF 공정은 기존 14나노 대비 전력효율은 40% 이상 향상, 면적은 50% 감소한다. 또한 현재 양산 중인 8나노, 14나노 RF 공정을 모바일 외 오토모티브 등 다양한 응용처로 확대해 나갈 계획이다.

삼성전자는 시장과 고객 수요에 신속하고 탄력적으로 대응하기 위해 평택과 테일러에 반도체 클린룸을 선제적으로 건설하고 있으며, 2027년 클린룸의 규모는 2021년 대비 7.3배 확대된다.

삼성전자는 올해 하반기 한국 평택 3라인에서 모바일 등 다양한 응용처의 파운드리 제품을 본격 양산할 계획이다. 또한 현재 건설중인 미국 테일러 1라인을 계획대로 올해 하반기에 완공하고, 내년 하반기에 본격 가동할 예정이다. 또한 삼성전자는 국가산업단지로 조성중인 용인으로 생산거점을 확대해 나갈 계획이다.

행사에는 파운드리 사업부 주요 고객과 파트너 총 700여명이 참석했고, 38개 파트너는 행사장에 부스를 마련해 최신 파운드리 기술 트렌드를 공유했다.

◇ 최첨단 패키지 협의체 구축…삼성 파운드리 생태계 확대

삼성전자는 글로벌 SAFE 파트너, 메모리, 패키지 기판, 테스트 분야 기업과 함께 최첨단 패키지 협의체 'MDI 얼라이언스' 출범을 주도한다. MDI 얼라이언스는 2.5D·3D 이종집적 패키지 기술 생태계 구축을 통한 적층 기술 혁신을 이어가고, 파트너와 '최첨단 패키지 원스톱 턴키 서비스'를 제공한다.

고성능 컴퓨팅(HPC), 오토모티브 등 응용처 별 차별화된 패키지 솔루션을 개발해 다양한 시장과 고객의 요구 사항을 만족시켜 나갈 계획이다.

삼성전자는 28일(현지시간) '혁신의 속도를 가속화한다'를 주제로 'SAFE 포럼'도 개최한다. SAFE 포럼은 삼성 파운드리의 고객과 파트너사가 모여 첨단 파운드리 기술과 트렌드를 공유하는 행사다.

삼성전자는 파트너간 지속 가능한 관계 구축과 강화를 지원하며 이를 통해 8인치 공정부터 최신 GAA 공정까지 팹리스 고객의 제품 설계 인프라를 발전시키고 있다.

23개의 삼성 파운드리 EDA(전자설계자동화) 파트너는 80개 이상의 전자설계툴을 제공하고 있으며, 10개 OSAT 파트너와 함께 2.5D·3D 패키지 설계에 필요한 솔루션을 집중 개발 중이다.

삼성전자는 50개 글로벌 IP 파트너와 4500개 이상의 IP를 확보했다. 삼성전자는 LPDDR5x, HBM3P 등 SF2 공정에 사용할 최첨단 고속 인터페이스 IP를 내년 상반기까지 확보할 계획이다.

계종욱 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 "삼성전자는 SAFE 파트너와 협력해 최첨단 공정 및 이종 집적 기술 도입에 따라 높아지는 설계 복잡도를 최소화하고 있다"며 "이번 포럼을 계기로 SAFE 생태계의 양적, 질적 성장을 이루며 고객의 혁신과 성공을 지원하겠다"고 밝혔다.

한편, 삼성전자는 7월 4일 한국에서 '삼성 파운드리 포럼'과 'SAFE 포럼'을 진행하고 하반기에는 유럽과 아시아 지역에서 삼성 파운드리 포럼을 개최한다.