삼성전자가 4일 삼성동 코엑스에서 개최한 ‘삼성 파운드리/SAFE 포럼’에 고객과 파트너 1100여명이 참석한 가운데 최시영 사장이 기조연설을 하고 있는 모습 [삼성전자 제공]

[헤럴드경제=김민지 기자] “반도체 업계에 있다 보니, 골이 깊을 수록 산이 높은 패턴이 매번 반복되더군요. 그리고 다운턴(경기 하강국면)은 2년 이상 지속되지 않는 것 같습니다. 그래서 앞으로 반드시 올 업턴에 잘 대비하는 것이 중요합니다.”(심상필 삼성전자 파운드리사업부 부사장)

삼성전자가 인공지능(AI) 반도체 생태계 강화를 위한 파운드리(반도체 위탁생산) 전략을 공개했습니다. ‘반도체 다운턴은 2년 이상 가지 않는다’며 다가올 업턴(경기 상승국면)에 대비한다는 포부입니다. 자신감의 배경에는 다양한 파트너사들과의 협력을 기반으로 한 고성능 AI 반도체 기술 극대화에 있습니다. 고객사 맞춤형 ‘AVP(어드밴스트 패키지 플랫폼)’을 제공해 최상의 시너지를 내겠다는 방침입니다.

심상필 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 4일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 개최된 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’에서 “자전거를 탈 때도 오르막길이 힘들 수록 내리막길이 신나는 법”이라며 “다가올 호황기에 대비해 고객사 분들이 필요한 준비를 할 수 있도록 하겠다”고 말했습니다.

삼성전자는 이날 오전에 진행된 ‘SAFE 포럼’에서 100여 개의 파트너와 함께 ‘고객의 성공’이라는 공동 목표를 제시했습니다. ‘PDK 프라임(반도체 공정 설계 지원 키트)’ 솔루션 등 8인치부터 최첨단 2나노 GAA(게이트올어라운드) 공정까지 팹리스 고객의 최첨단 제품 설계 인프라를 발전시키기 위한 다양한 방법을 공유했습니다. 2023년 기준 삼성전자의 파트너는 EDA 23개, OSAT 10개, DSP 9개, 클라우드 9개, IP 50개입니다.

삼성전자가 4일 삼성동 코엑스에서 개최한 ‘삼성 파운드리/SAFE 포럼’에서 김녹원(왼쪽부터) 딥엑스 대표, 고대협 LX세미콘 연구소장, 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장, 박성현 리벨리온 대표가 기념촬영을 하고 있다. [삼성전자 제공]

특히, PDK 사용 편의성을 강화해 고객의 효율적 제품 설계를 지원하는 ‘PDK 프라임’ 솔루션을 올해 하반기부터 2나노, 3나노 공정 팹리스 고객에게 제공합니다다. 향후 8인치와 12인치 레거시(Legacy) 공정으로 확대할 계획입니다.

삼성전자는 제품 설계 시간을 단축할 수 있는 3개 항목과 설계 정확도를 높일 수 있는 2개 항목, PDK 사용 편의성을 강화한 2개 항목을 PDK 프라임에 구현했습니다. PDK 프라임 항목 중 SDVC(Static Device Voltage Checker)는 트랜지스터, 저항, 캐패시터 등 반도체 내부 소자의 전압이 규격안에서 설계 됐는지를 10분 이내 확인할 수 있는 기능입니다. 기존 대비 90% 이상의 정격 전압 오류 검사 시간을 단축할 수 있습니다.

삼성전자는 오는 2025년 모바일을 중심으로 2나노 공정 양산을 시작해 2027년까지 고성능 컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI)으로 응용처를 단계별로 확대합니다. 2027년에는 1.4나노 공정을 계획대로 양산합니다.

최첨단 패키지 협의체 ‘MDI(Multi Die Integration) 얼라이언스’를 출범해 비욘드 무어(Beyond Moore) 시대를 주도하겠다는 포부도 공유했습니다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 기조연설에서 “삼성 파운드리의 새로운 혁신인 MDI는 3D 스태킹 기술, 3D 설계표준 방법론을 통해서 고객들에게 편리하면서도 경쟁력 있는 밸류를 제공할 것”이라며 “앞으로도 파트너사들과 에코시스템을 강화하면서 고객들이 원하는 밸류를 만드는데 최선을 다할 것”이라고 말했습니다.

삼성전자는 2023년 하반기 평택 3라인에서 파운드리 제품을 양산하고 2024년 하반기 테일러 1라인 가동, 2025년 8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 서비스 시작 등 고객 수요에 탄력적으로 대응하기 위한 전략도 밝혔습니다. 2030년 이후의 미래 수요 대응을 위해서는 앞서 발표한 용인 반도체 클러스터에 ‘퓨처 팹(fab) 사이트’를 준비합니다다.

한편, 이번 포럼에는 국내 주요 팹리스 기업인 LX세미콘, 리벨리온, 딥엑스(DeepX) 등이 세션 발표자로 참가했습니다. 삼성전자 파운드리 공정을 통해 AI·저전력 반도체를 개발한 성과를 소개했습니다.

고대협 LX세미콘의 고대협 연구소장은 “대형화, 고해상도·고화질·고주사율을 요구하는 동시에 전력 소모량이 적은 제품을 찾는 최근 디스플레이 시장의 니즈를 충족하기 위해 삼성전자 파운드리와 8인치 협력을 강화하고 향후 12인치까지 협력을 확대할 계획”이라고 밝혔습니다.

박성현 리벨리온 CEO는 “삼성전자 파운드리 5나노 공정에서 제작된 AI 반도체 아톰(ATOM)이 업계 최고 수준의 GPU 성능과 동급 NPU 대비 최대 3.4배 이상의 에너지 효율을 보인다”고 강조했습니다.

삼성전자가 4일 삼성동 코엑스에서 개최한 ‘삼성 파운드리/SAFE 포럼’에 고객과 파트너 1100여명이 참석한 가운데 최시영 사장이 기조연설을 하고 있는 모습 [삼성전자 제공]

김녹원 딥엑스 CEO는 “다양한 엣지 및 서버 AI 응용 분야에 적합한 고성능 저전력 AI 반도체 4종(DX-L1, DX-L2, DX-M1, DX-H1)을 삼성전자 파운드리 5나노, 14나노, 28나노 공정을 통해 개발했다”고 말했습니다.

이날 포럼에서는 최첨단 MPW 서비스 현황과 계획, 국내외 시스템 반도체 연구개발 생태계 강화 방안도 공개했습니다. MPW란, 다품종 소량 생산을 위한 파운드리 형태로 한 장의 웨이퍼에 다른 종류의 반도체 제품을 함께 생산하는 방식입니다.

삼성전자는 AI, 고성능 컴퓨팅, 모바일 제품 설계에 활용 가능한 첨단 4나노 공정의 MPW 서비스를 지난 4월에 이어 올 8월과 12월, 총 세 차례 지원합니다. 2024년에는 4나노를 비롯한 MPW 서비스를 올해보다 10% 이상 제공하는 등 국내외 팹리스 고객의 시제품 제작 기회를 지속 확대할 계획입니다.

삼성전자는 시스템 반도체 설계 역량 강화에도 나섭니다. 올해 하반기부터 국내외 대학과의 연구개발 협력 범위를 FD-SOI(완전공핍형 실리콘 온 인슐레이터) 공정으로 확대하는 등 2021년부터 2026년까지 28나노 MPW 서비스를 총 15회 무상 제공해 총 600개 반도체 제작을 지원합니다. 지난 2021년부터는 한국과학기술원(KAIST) 반도체설계교육센터(IDEC)에 28나노 로직 공정 MPW 서비스를 무상으로 제공하고 있습니다. 국내 대학에 제공 중인 14나노 MPW 공정을 해외 대학에도 제공할 계획입니다.