삼성전자, 반도체 ‘초격차’ 지속… 2025년 2나노 반도체 양산한다

▲27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’에서 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장이 기조연설을 하고 있다.

[에너지경제신문 여헌우 기자] 삼성전자가 2025년 2나노 반도체 양산하며 ‘기술 초격차’를 도모한다. 2027년부터는 1.4나노 공정 양산에 들어간다. 회사가 3나노 아래 공정에 대한 세부 로드맵을 밝힌 것은 이번이 처음이다.

삼성전자는 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 열고 이 같은 청사진을 제시했다. 행사에는 파운드리 사업부 주요 고객과 파트너 총 700여명이 참석했다. 38개 파트너는 행사장에 부스를 마련해 최신 파운드리 기술 트렌드를 공유했다.

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.

삼성전자는 이밖에 컨슈머, 데이터센터, 오토모티브 향으로 2025년 8인치 질화갈륨(GaN) 전력반도체 파운드리 서비스를 시작한다고 선언했다. GaN은 차세대 전력반도체로 실리콘(Si) 반도체의 한계를 극복해 시스템의 고속 스위칭과 전력 절감을 극대화할 수 있다.

삼성전자는 차세대 6세대 이동통신(6G) 선행 기술 확보를 위해 5나노 RF(Radio Frequency) 공정도 개발해 2025년 상반기에 양산한다. 5나노 RF 공정은 기존 14나노 대비 전력효율은 40% 이상 향상, 면적은 50% 줄어든다.

또 현재 양산 중인 8나노, 14나노 RF 공정을 모바일 외 오토모티브 등 다양한 응용처로 확대해 나갈 방침이다.

▲27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’에서 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장이 기조연설을 하고 있다.

삼성전자는 시장과 고객 수요에 신속하고 탄력적으로 대응하기 위해 국내(평택)와 미국(테일러)에 반도체 클린룸을 선제적으로 건설하고 있다. 2027년 클린룸의 규모는 2021년 대비 7.3배 확대된다.

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

업계에서는 삼성전자가 기술을 앞세워 대만 TSMC를 추격할 수 있을지에 주목하고 있다. TSMC는 삼성전자보다 앞서 3나노 이하 반도체 생산 계획을 밝힌 상태다. 2025년 2나노, 2027년 1.4나노 양산이 삼성전자의 로드맵이다. 다만 TSMC는 2나노 공정에서 이미 애플, 엔비디아 등 고객사를 확보한 것으로 알려졌다.

시장조사기관 트랜스포머에 따르면 전세계 파운드리 시장에서 삼성전자의 점유율은 약 16%다. 60%에 육박하는 1위 TSMC에 크게 뒤져 있다.

2나노 이하 반도체는 ‘역전의 발판’이 될 수 있을 전망이다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 올해부터 2026년까지 글로벌 파운드리 시장의 성장률은 연평균 12.9%로 예상된다. 같은 기간 전체 반도체 시장(9.1%) 성장률을 뛰어넘는 수준이다. 특히 3나노급 반도체 연평균 성장률은 65.3%에 달할 것으로 관측된다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 "많은 고객사들이 자체 제품과 서비스에 최적화된 인공지능(AI) 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다"며 "삼성전자는 인공지능 반도체에 가장 최적화된 GAA(Gate All Around) 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 인공지능 기술 패러다임 변화를 주도하겠다"고 말했다.

yes@ekn.kr