AMD 실적 급증·애플 공장 방문…삼성 파운드리 회복 발판 되나

삼성전자, 4나노 파운드리 AI 칩 생산 경쟁력 확인
2나노 공정 수율 안정화 추진중
테슬라 이어 퀄컴, 애플 등 수주 가능성 제기
전문가들, 내년 흑자 전환 전망

지난 3월 삼성전자의 최첨단 반도체 생산지인 평택 팹에서 전영현 삼성전자 DS부문장(왼쪽)과 리사 수 AMD 최고경영자(CEO)(오른쪽)가 업무협약(MOU)을 체결한 뒤 기념촬영을 하고 있다./삼성전자

미국 AMD(Advanced Micro Devices)가 AI 서버 수요 확대에 힘입어 올해 1분기 영업이익을 전년 대비 83% 끌어올리면서, 반도체 산업에서 GPU(그래픽처리장치) 중심 구조에 더해 CPU(중앙처리장치) 수요까지 동반 확대되고 있다는 분석이 나온다. 이러한 변화에 따라 삼성전자가 수혜를 입을 것이란 관측이 제기된다. 앞서 협력 관계를 다진 만큼 단순 메모리 공급을 넘어 고대역폭메모리(HBM)·파운드리·범용 DDR로 이어지는 세 축에서 수주 확대가 전망되기 때문이다.

특히 AMD의 서버용 CPU '에픽(EPYC)' 차세대 제품의 위탁생산 가능성은 부진했던 파운드리 사업 회복으로 이어질 수 있다. 삼성전자는 현재 2나노 공정 수율 안정화를 진행 중으로, 성공할 경우 일부 차세대 제품에서 파운드리 수주 가능성이 제기된다.

아울러 최근 삼성전자는 애플 칩 생산 가능성도 거론된다. 공급망 다변화에 대비해 미국 텍사스주 테일러에 건설 중인 파운드리 공장을 찾으면서다. 앞서 테슬라 또한 자율주행 칩 생산을 일부 이원화하는 방안을 검토한 바 있어, 글로벌 고성능컴퓨팅(HPC) 고객뿐 아니라 차량·로보틱스 자율주행 등으로 수요처가 다양화되며 흑자 전환 기대감이 커지고 있다.

AMD는 5일(현지시간) 올해 1분기 실적을 발표하고 매출 103억달러(약 15조원), 영업이익 14억7600만달러(약 2조원)를 기록했다고 밝혔다. 이는 시장 기대치를 상회하는 수치로, AI 데이터센터 관련 매출이 크게 성장한 영향으로 분석된다.

AMD의 데이터센터 부문 매출은 58억달러(약 8조5000억원)로 전년 대비 57% 증가했다. 기존 GPU 중심의 AI 인프라에서 CPU 수요까지 확대되고 있는 모습이다. 이에 따라 삼성전자와 AMD 간 협력도 다시 주목받고 있다.

리사 수 AMD 최고경영자(CEO)는 지난 3월 한국을 찾아 삼성전자와 메모리부터 파운드리까지 전방위 협력을 논의한 바 있다. 특히 CPU '에픽'과 AI 가속기 MI300 시리즈 등의 협력 가능성을 시사하며 HBM 공급부터 고성능 DDR, 파운드리 수주로 이어지는 '턴키' 수주 기대감을 키웠다.

여기에 글로벌 빅테크의 공급망 다변화 움직임도 변수로 작용하고 있다. 애플은 최근 반도체 공급망 재편을 검토하며 인텔 및 삼성전자와 초기 논의를 진행한 것으로 전해졌다. 전장용 AI 칩에서도 유사한 흐름이 감지된다.

다만 업계에서는 양산 안정성과 수율을 고려할 때 단기적으로 삼성전자 파운드리가 일부 물량을 담당하는 보완적 역할에 그칠 가능성이 크다고 보고 있다. 현재 삼성전자는 2나노 공정 수율 안정화 작업을 진행 중으로, 해당 공정 완성도가 수주 확대의 관건이 될 전망이다.

앞서 삼성전자는 텍사스주 테일러에 건설 중인 공장에 장비 반입을 마치고 2026년 가동, 2027년 양산을 시작한 이후 단계적으로 2나노 생산을 확대할 계획이라고 밝힌 바 있다.

현재 주력 공정인 삼성전자 파운드리 4나노 4세대 공정은 AI 칩 양산에서 검증된 상태다. 이미 그록의 LPU(Language Processing Unit)에 적용돼 고밀도 배선과 전력 효율을 동시에 구현한 바 있기 때문이다. 최근 글로벌 반도체 전문지 디지타임즈는 삼성 파운드리 4나노 공정 수율이 80%를 돌파했다고 보도했다. 여기에 2나노 공정 수율이 안정화될 경우 사업 회복 가시성이 더욱 높아질 것이란 관측이다.

이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 "최선단 공정인 2나노 공정이 어느 정도 안정화된다면 TSMC와 경쟁할 수 있는 환경이 될 것"이라며 "고객 맞춤형 수주 대응 역량을 키울 필요가 있다"고 말했다.

이에 따라 업계에서는 지금이 파운드리 회복의 '골든타임'이라는 평가가 나온다. 고객 수요에 맞춘 수주 확대와 연구개발 투자가 동시에 이뤄지는 시기라는 점에서다. 다만 노조 리스크는 변수다. 디지타임즈는 최근 삼성전자 노조 파업이 현실화될 경우 메모리 양산에 최대 한 달가량 차질이 발생할 수 있다고 전망했다. 이미 공급이 부족한 HBM을 비롯해 공급난이 심화될 수 있다는 우려다. 메모리뿐 아니라 파운드리, 첨단 패키징까지 영향을 받으며 AI 인프라부터 가전, 자동차 공급망 전반으로 파급될 가능성도 제기된다.

김정환 차세대지능형반도체사업단장(서울대 명예교수)은 "삼성전자 파운드리 사업은 테일러 공장 생산능력과 대규모 수주 가능성을 고려할 때 내년 흑자 전환 가능성이 높다"며 "제조공정 운영 노하우를 바탕으로 경쟁력 회복이 가능할 것"이라고 내다봤다.