삼성전자가 최첨단 2나노(㎚·10억분의 1m) 공정의 구체적 로드맵을 공개했다.  삼성전자는 또 쉘퍼스트 전략을 통해 안정적인 고객 지원하겠다면서 글로벌 파운드리(반도체 위탁생산) 1위 업체인 대만 TSMC를 정조준했다.

삼성전자는 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 경계를 넘어서는 혁신이라는 주제로 ‘삼성 파운드리 포럼 2023(Samsung Foundry Forum 2023)’을 개최했다. 이날 포럼에서 삼성전자는 인공지능(AI) 시대의 변화에 대응하며 파운드리 경쟁력을 강화하겠다는 의지를 표명했다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 "많은 고객사들이 자체 제품과 서비스에 최적화된 AI 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다"며 "삼성전자는 AI 반도체에 가장 최적화된 GAA(Gate All Around) 트랜지스터 기술을 계속 혁신, AI 기술 패러다임 변화를 주도하겠다"고 말했다. GAA는 게이트의 면적이 넓어지며 공정 미세화에 따른 트랜지스터 성능 저하를 극복하고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높이는 차세대 반도체 핵심 기술이다.

삼성전자는 이번 포럼에서 2나노 양산 계획과 성능을 구체적으로 공개했다. 우선 2025년 모바일 향 중심으로 2나노 공정(SF2)을 양산하고, 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC)향 공정, 2027년 오토모티브향 공정으로 확대한다. 2나노 공정은 3나노 공정 대비 성능이 12%, 전력효율이 25% 향상된다고 삼성전자는 설명했다. 

업계 글로벌 1위 TSMC는 2024년 2나노 시범생산, 2025년 양산 계획을 세우고 있다. 삼성전자가 
2나노 관련 세부 로드맵을 TSMC보다 먼저 공개한 것은 TSMC와 경쟁에서 뒤지지 않겠다는 의지로 풀이된다.

삼성전자는 또 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산한다고 밝혔다. 이어 차세대 6세대 이동통신(6G) 선행 기술 확보를 위해 5나노 RF(Radio Frequency) 공정도 개발해 2025년 상반기에 양산한다고 소개했다.

이와 함께 현재 양산 중인 8나노, 14나노 RF 공정을 모바일 외 오토모티브 등 다양한 응용처로 확대해 나갈 계획이라고 덧붙였다.

삼성전자는 고객 수요에 대한 탄력적 대응을 위해 쉘퍼스트 라인운영을 단계별로 시행하겠다는 계획도 공개했다. 쉘퍼스트는 크린룸을 선제적으로 건설, 안정적인 생산 능력을 확보해 고객 수요에 적극 대응하는 전략을 말하다.

삼성전자는 쉘퍼스트 전략 차원에서 평택과 미국 테일러에 반도체 클린룸을 건설, 2027년 클린룸 규모를 2021년 대비 7.3배 확대키로 했다. 삼성전자는 평택과 테일러에 이어 국가산업단지로 조성중인 용인으로 생산거점을 확대해 나갈 계획이다.

삼성전자는 메모리, 패키지 기판, 테스트 분야 기업과 함께 첨단 패키지 협의체 'MDI(Multi Die Integration) 얼라이언스' 출범,  '원-스톱(One-stop) 턴키 서비스'를 제공하겠다고 강조했다.

삼성전자는 글로벌 반도체 설계자산(IP) 파트너와 함께 팰리스(반도체 설계 전문 회사)를 총력 지원키로 했다. 이를 위해 LPDDR5x, HBM3P, PCIe Gen6, 112G SerDes 등 SF2 공정에 사용할 최첨단 고속 인터페이스 IP를 내년 상반기까지 확보할 계획이다. 삼성전자는 현재 글로벌 50개 IP 파트너와 4500개 이상의 IP를 확보하고 있다.

계종욱 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 "삼성전자는 SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 파트너와 협력해 최첨단 공정 및 이종 집적 기술 도입에 따라 높아지는 설계 복잡도를 최소화하고 있다"고 말했다.

한편 올 1분기 기준 삼성전자와 TSMC의 파운드리 글로벌 시장점유율 격차는 47.7%포인트다. 삼성전자는 파운드리 업계 후발주자인 만큼 첨단 기술로 TSMC을 압박할 것이라는 전망이 지배적이다.