[비즈니스포스트] 삼성전자 파운드리사업부가 올해 하반기부터 3나노 초미세 공정의 모바일 시스템온칩(SoC)를 본격 양산하기 시작해 실적 반등에 속도를 낼 것으로 예상된다.

자체 AP인 ‘엑시노스2500’에 3나노 미세 공정이 적용되면 파운드리뿐 아니라 엑시노스를 개발 판매하는 삼성전자 시스템LSI사업부도 실적 개선에 탄력을 받을 것으로 보인다.
 

8일 GSM아레나 등 해외 매체에 따르면 삼성전자는 최근 미국 반도체 설계 자동화 업체인 시놉시스와 손잡고 3나노 GAA(게이트올어라운드) 공정을 기반으로 최초의 모바일칩 시제품 생산에 성공했다.

3나노 공정으로 만드는 모바일칩이 구체적으로 어떤 제품인지는 공개되지 않았지만, 내년 초 출시되는 삼성전자 스마트폰 '갤럭시S25 시리즈'에 들어갈 삼성전자 자체 AP ‘엑시노스2500’ 제품이 유력한 것으로 파악된다.

박용인 삼성전자 시스템LSI사업부 사장은 지난해 말 “차기 엑시노스 제품에는 GAA 3나노 공정을 적용할 것”이라고 말했다.

3나노 모바일칩은 올해 하반기부터 양산될 전망이다.

삼성전자 파운드리가 3나노 초미세 공정을 도입한지 2년 가까이 됐다.  2022년 7월 세계 최초로 3나노 파운드리(반도체 위탁생산)를 시작했다.

하지만 그동안 3나노 공정의 반도체 위탁생산 고객사는 소규모 암호화폐 채굴 업체에 불과했다. 이 때문에 삼성전자 파운드리 매출에서 3나노 양산제품 비중은 아직도 미미한 수준에 그치고 있다.

반면 경쟁사인 대만 TSMC는 지난해부터 애플에 3나노 파운드리 서비스를 제공하며 막대한 수익을 내고 있다. 지난해 4분기 기준 TSMC 전체 매출에서 3나노 양산 제품이 차지하는 비중은 15%였으며, 올해는 20%를 넘어설 것으로 예상된다.

3나노 모바일칩은 삼성전자 파운드리사업부 실적 반등에 가장 중요한 열쇠다.

파운드리사업부는 지난해 이어 올해 1분기 영업손실을 냈으며, 2분기도 흑자 전환은 쉽지 않을 것으로 분석되고 있다. 성숙 공정의 파운드리 판매단가는 떨어지고 있는데다, 첨단 미세공정에서는 아직 확실한 대형 고객사를 확보하지 못했기 때문이다.

하지만 하반기 3나노 공정으로 엑시노스2500을 양산하기 시작하면 흑자전환이 가능할 것으로 분석된다. 단가 측면에서도 3나노는 기존 5나노보다 대비 50% 가량 높은 것으로 알려졌다.

신석환 대신증권 연구원은 “지난해 삼성 파운드리 사업은 대규모 적자를 기록했으나, 올해는 최대 수주 달성과 하반기 흑자전환이 가능할 것”이라고 내다봤다.

3나노 모바일칩 양산은 엑시노스를 개발하는 시스템LSI사업부에도 호재다.

엑시노스2500은 아직 사양이 알려지지 않았지만, 퀄컴의 차세대 모바일칩 ‘스냅드래곤8 4세대’보다 에너지 효율 면에서 앞설 것이라는 관측이 제기되고 있다.
 

IT 전문매체 샘모바일은 유명 팁스터(IT 정보유출자) 판타플래시를 인용해 “엑시노스2500은 삼성전자 파운드리 2세대 3나노 공정으로 제작된다”며 “이 AP는 퀄컴의 차세대 스냅드래곤8 4세대 AP보다 에너지 효율 측면에서 앞설 것”이라고 보도했다.

올해 하반기에 공개되는 스냅드래곤8 4세대는 TSMC의 3나노 공정으로 양산될 것으로 추정된다.

이에 따라 TSMC 3나노 퀄컴 AP와 삼성전자 3나노 자체 AP가 맞대결이 펼쳐질 전망이다.

엑시노스는 최근 몇 년 동안 성능과 발열 문제로 소비자로부터 비판을 받았다. 이 때문에 2023년에 출시된 갤럭시S23 시리즈에는 엑시노스가 전면 배제됐다.

하지만 올해 갤럭시S25에 탑재된 엑시노스2400은 다시 소비자들로부터 긍정적인 평가를 받고 있다. 모바일칩 설계가 개선된 것과 더불어 4나노 파운드리 수율(완성품 비율)이 안정화 단계에 접어든 효과가 나타나고 있는 것이다.

여기에 3나노 공정이 활용된 엑시노스2500이 퀄컴 스냅드래곤 차기AP 성능을 뛰어넘는다면, 삼성전자 시스템LSI사업부는 엑시노스를 중심으로 ‘부활의 날개’를 펼 수 있을 것으로 보인다.

해외 IT매체 WCC테크는 “삼성전자가 엑시노스 브랜드의 명성을 강화할 수 있는 기회를 찾기 위해서는 3나노 공정의 수율 문제를 해결해야 할 것”이라며 “양산은 아직 수개월의 시간이 남았고, 그때까지 수율을 65%까지 높인다면 경쟁력을 갖추게 될 것”이라고 분석했다.  나병현 기자