삼성 파운드리, 2나노와 원스톱 솔루션으로 AI 시대 공략

[이데일리 김응열 기자] 삼성전자가 2나노미터(nm) 성능 강화와 메모리·파운드리·패키지를 일괄 제공하는 ‘원스톱(One-Stop)’ AI 솔루션을 토대로 파운드리 시장을 공략한다는 계획을 내놨다.

삼성전자는 미국 현지시간 기준 지난 12일 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2024(Samsung Foundry Forum 2024)’를 개최하고 인공지능(AI) 시대를 주도할 파운드리 기술 전략을 공개했다.

최시영 삼성전자 파운드리 사업부장 사장이 12일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2024(Samsung Foundry Forum 2024)’에서 기조연설을 하고 있다. (사진=삼성전자)

‘Empowering the AI Revolution’이란 주제로 열린 이번 행사에서, 삼성전자는 고객사의 AI 아이디어 구현을 위해 최선단 파운드리 기술과 메모리 및 어드밴스드 패키지(Advanced Package·AVP) 분야와의 시너지 창출 등 차별화 전략을 제시했다.

최시영 삼성전자 파운드리 사업부 사장은 이날 기조연설에서 “AI를 중심으로 모든 기술이 혁명적으로 변하는 시점에서 가장 중요한 건 AI 구현을 가능하게 하는 고성능·저전력 반도체”라며 “AI 반도체에 최적화된 GAA(게이트올어라운드) 공정 기술과 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대에 고객들이 필요로 하는 원스톱 AI 솔루션을 제공할 것”이라고 강조했다.

삼성전자가 이번에 추가로 공개한 건 SF2Z, SF4U 공정이다. SF2Z는 후면전력공급 기술(BSPDN)을 적용한 2나노 공정이다. BSPDN은 전류 배선층을 웨이퍼 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 기술이다. 이를 통해 기존 2나노 공정 대비 소비전력·성능·면적(PPA)을 개선할 수 있고, 전류 흐름을 불안하게 만드는 ‘전압 강하’ 현상을 대폭 줄여 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 높일 수 있다. 삼성전자는 SF2Z 공정을 2027년까지 준비한다는 계획이다.

SF4U는 신규 4나노 공정으로, 기존 4나노 공정 대비 광학적 축소(optical shrink)를 통해 PPA 경쟁력을 향상시킨다는 계획이다. 이 공정은 2025년 양산 예정이다.

아울러 삼성전자는 오는 2027년 1.4나노 공정을 양산한다는 계획을 재확인했다. 또 목표한 성능과 수율을 확보하고 있다고 설명했다. 올해 하반기에 2세대 3나노 공정 양산도 시작한다는 계획이다.

파운드리, 메모리, 어드밴스드 패키지를 포함하는 삼성전자의 원스톱 토탈 솔루션. (사진=삼성전자)

아울러 삼성전자는 파운드리와 메모리, 어드밴스드 패키지 사업을 모두 보유해 AI 시대에 필요한 사양과 고객 요구에 맞춘 커스텀 솔루션 제공에 적합하다는 점도 강조했다. 고객의 공급망을 단순화해 편의성을 높이고 고객사 제품의 시장 출시를 가속화할 수 있다는 것이다. 삼성전자는 자사의 원스톱 솔루션을 활용하는 경우, 파운드리·메모리·패키지 업체를 각각 이용할 때와 비교해 칩 개발부터 생산까지 걸리는 시간을 약 20% 단축할 수 있다고 설명했다. 또 2027년에는 광학 소자까지 통합해, 보다 고도화된 원스톱 AI 솔루션을 제공한다는 방침이다.

삼성전자는 파운드리 사업부의 사업 경쟁력 강화를 위해 고객과 응용처별 포트폴리오도 다변화한다. 급격히 성장하는 AI 분야에서 고객 협력을 강화해 올해 AI 제품 수주 규모는 작년 대비 80% 이상 성장했다. 8인치 파운드리와 성숙 공정에서도 PPA와 가격경쟁력을 개선한 공정 포트폴리오를 제공해 다양한 고객 니즈에 대응하고 있다.

삼성전자는 13일(현지시간)에는 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼 2024’를 개최해 고객 맞춤형 기술과 솔루션을 공유하고 제시한다.

이번 포럼에서는 지난해 출범한 첨단 패키지 협의체인 ‘MDI 얼라이언스 (Multi-Die Integration Alliance)’의 첫 워크숍이 진행된다. 삼성전자와 MDI 파트너사들은 이번 워크숍에서 구체적인 협력 방안을 심도있게 논의하는 등 파트너십을 더욱 강화하고, 2.5D와 3D 반도체 설계에 대한 종합적인 솔루션을 구체화할 예정이다.