[비즈니스포스트] 삼성전자가 2026년 1분기 반도체 사업에서 50조 원 이상의 영업이익을 거뒀음에도, 시스템LSI사업부는 여전히 적자를 벗어나지 못하고 있다.

박용인 삼성전자 시스템LSI사업부장 사장은 자체 모바일 프로세서(AP) '엑시노스' 공급 물량을 확대하고, 아이폰용 이미지센서 공급망 진입을 통해 올해 하반기 흑자전환을 노린다.
 

박 사장은 '온디바이스 인공지능(AI)' 대중화에 따른 구조적 성장기에 올라타야 한다고 강조하고 있다.

14일 반도체 업계 취재를 종합하면 삼성전자가 2026년 1분기 사상 최대인 57조 원의 영업이익을 낸 가운데 디바이스솔루션(DS) 부문 시스템LSI사업부는 7천억~9천억 원 수준의 영업손실을 낸 것으로 추산된다.

삼성전자 프리미엄 스마트폰 '갤럭시S26' 시리즈에 시스템LSI사업부가 설계한 모바일 프로세서(AP) '엑시노스2600'이 일부 탑재됐지만, 수율(완성품 비율) 등의 문제로 수익성 개선에 한계가 있었던 것으로 분석된다. 또 중저가 AP 시장에서 중국 업체들과 경쟁이 치열해진 영향을 받은 것으로 파악된다.

김선우 메리츠증권 연구원은 "삼성전자 메모리사업부는 1분기 54조 원의 영업이익을 냈으며, 향후 실적 전망치도 상향 조정할 필요가 있다"며 "반면 시스템LSI와 파운드리 사업부는 엑시노스2600 선단 공정 가동률 확대에도 수율 안정화 노력이 더욱 필요한 가운데 1조6천억 원의 영업손실을 기록한 것으로 추산된다"고 말했다.

올 하반기 차세대 AP '엑시노스2700' 개발 성과에 따라 시스템LSI 사업부 실적 반등 여부가 갈릴 것으로 보인다.

시스템SLI사업부는 엑시노스2700 설계를 마무리하고, 이미 샘플을 제작해 성능을 테스트하고 있는 단계다. 삼성전자의 2세대 2나노(SF2P) 파운드리 공정을 활용하는 엑시노스2700은 최근 글로벌 성능평가 사이트인 긱벤치에서 전성비(전력 대비 성능)가 퀄컴 '스냅드래곤8 엘리트 5세대' 대비 앞서는 것으로 평가되는 등 기대를 모으고 있다.

또 엑시노스2700의 그래픽처리장치(CPU)는 기존 AMD 협업 방식에서 벗어나 시스템SLI사업부가 상당부분 자체 설계 역량을 투입한 것으로 알려졌다. 외부 지식재산(IP) 사용에 따른 로열티 비용을 줄일 수 있는 셈이다.

심상전자는 올해 하반기 엑시노스2700 양산을 목표로 하고 있으며, 2027년 초 출시하는 갤럭시S27 시리즈에 탑재할 예정이다.

엑시노스2700의 갤럭시S27 내 점유율은 50%에 달할 것이란 전망이 나오고 있다. 엑시노스2600의 갤럭시S26 내 AP 점유율 추정치인 25%의 배에 달하는 것이다.

박유악 키움증권 연구원은 "엑시노스2700에 적용될 2나노 공정의 수율 개선, 개선된 벤치마크 성능, 고객사의 원가 절감 필요성 확대 등이 엑시노스2700의 점유율 확대로 이어질 것"이라며 "이에 따라 삼성전자 비메모리 부문도 올해 4분기 흑자전환이 가능할 것"이라고 전망했다.
  중저가 AP 라인업도 확대도 실적개선 기대감을 키우는 요인이다.

최근 4나노 공정을 적용한 중급형 AP '엑시노스1680'과 '엑시노스1480'을 출시해 각각 '갤럭시 A57', '갤럭시 A37'에 탑재했다.  지난해 출시한 갤럭시 A36에 퀄컴 '스냅드래곤6 3세대'를 적용한 것과 달리 엑시노스를 채용하며, 자체 AP 비중을 확대하는 기조가 뚜렷해진 것이다.

이미지센서(CIS)도 시스템LSI사업부 실적 개선에 긍정적 영향을 미칠 것으로 예상된다.

애플은 2025년 8월 "삼성과 협력해 세계 최초의 혁신적인 칩 제조 기술을 개발 중"이라고 밝혔는데, 이는 차기 아이폰용 이미지센서(CIS) 칩인 것으로 전해졌다.

그동안 아이폰용 이미지센서는 소니가 사실상 독점하고 있었는데, 삼성전자가 독점 구조를 깨는 것이다. 삼성전자 미국 오스틴 공장에서 생산하게 될 아이폰용 이미지센서는 이르면 올해부터 납품을 시작할 것으로 전망된다.

박용인 사장은 온디바이스 AI 대중화가 시스템LSI사업부에 구조적 성장 기회를 줄 것으로 보고 있다.

기기 내부에서 직접 AI를 돌려야 하는 환경은 시스템LSI사업부가 설계하는 AP, 이미지센서, 로직 반도체 등의 몸값을 높이는 강력한 촉매제라는 것이다.

AP는 클라우드 연결 없이 기기 안에서 복잡한 연산을 처리하는 'AI 두뇌'로 중요성이 높아지고 있고,  이미지센서는 최근 단순히 사진을 찍는 것을 넘어 사물을 인식하고 상황을 판단하는 'AI 센서'로 부각되고 있다.

박 사장은 지난 3월 삼성전자 주주총회에서 "AI 시대의 인프라 구축이 완료되면 온디바이스 AI 시대가 펼쳐질 것"이라며 "삼성전자는 온디바이스 AI의 토털 솔루션을 제공할 수 있는 유일한 회사"라고 말했다. 나병현 기자