메모리·파운드리·패키징…‘원스톱 턴키’ 솔루션으로 반격
1위 TSMC보다 20% 빨리 생산...글로벌 빅테크 수요↑
삼성전자가 ‘원스톱 턴키’ 솔루션을 앞세워 세계 파운드리 1위 대만 TSMC와의 격차 좁히기에 나섰다.<뉴시스>
AI 반도체 칩 수요가 폭증하면서 단순 위탁생산을 넘어 설계·제조·패키징을 모두 아우르는 ‘파운드리 2.0’ 시장이 빠르게 확대되고 있다. 삼성전자는 ‘원스톱 턴키’ 솔루션을 앞세워 세계 파운드리 1위 대만 TSMC와의 격차 좁히기에 나섰다.
시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 지난해 글로벌 파운드리 2.0 시장 매출은 전년 대비 16% 증가한 3200억 달러(한화 약 486조원)로 집계됐다. 파운드리 2.0은 순수 파운드리뿐 아니라 비메모리 종합반도체(IDM), 외주 반도체 조립·테스트(OSAT), 포토마스크 업체까지 포함하는 확장된 개념이다.
쉽게 말해 기존 순수 파운드리(파운드리 1.0)가 고객이 설계해 온 반도체 칩을 대신 만들어주는 데만 집중했다면, 파운드리 2.0은 설계부터 생산·첨단 패키징에 이르기까지 제조 전 과정을 통합 제공하는 게 핵심이다.
업계 관계자들에 따르면 AI 반도체는 단순히 하나의 칩이 아니라 여러 개 칩을 결합하는 구조로 만들어지는 만큼 첨단 패키징 기술이 전체 성능을 결정 짓는 핵심 변수로 부상했다. 이에 따라 파운드리 2.0 중요성도 한층 높아지게 됐다.
현재 파운드리 2.0 시장 1위는 TSMC다. 지난해 TSMC 매출은 전년 대비 36% 증가하며 시장점유율 38%를 차지했다. 이어 ASE 6%, 텍사스인스트루먼츠(TI) 6%, 인텔 파운드리 6%, 인피니온 5%, 삼성전자 4% 순으로 나타났다.
TSMC의 핵심 경쟁력은 3·4·5나노미터(㎚) 첨단 공정과 CoWoS(칩온웨이퍼온서브스트레이트) 첨단 패키징 기술에서 확보한 안정적인 수율과 캐파(Capa·생산능력)다. TSMC가 개발한 CoWoS 기술은 고성능 AI 반도체 제조에 필수적인 요소로 꼽힌다.
제이크 라이 카운터포인트 책임연구원은 “이제 TSMC를 바라보는 관점은 더 이상 웨이퍼 생산능력이 아니라 시스템 수준의 통합으로 변화하고 있다”며 “CoWoS와 같은 첨단 패키징 기술이 파운드리 2.0 시장에서 핵심 경쟁력이 되고 있다”고 진단했다.
삼성전자 HBM4.<삼성전자>
이런 가운데 삼성전자는 ‘메모리-파운드리-패키징’을 아우르는 원스톱 턴키 솔루션을 차별화 전략으로 내세우며 TSMC를 추격하고 있다. 칩 설계 지원부터 메모리 반도체 조달, 파운드리 생산, 최첨단 패키징까지 전 과정을 일괄 제공하는 방식이다.
반면 TSMC의 경우 “고객사와 경쟁하지 않는다”는 경영 철학 아래 역할을 구분하는 전략을 취하고 있다. 칩 설계와 메모리 반도체 확보는 고객사 영역으로 남겨두고 생산과 패키징에 역량을 집중하는 구조다.
이처럼 여러 업체를 거치지 않고 한 곳에서 끝낼 수 있다는 게 삼성전자가 앞세우는 강점이다. 실제 턴키 전략을 통해 고객은 20% 이상 시간을 단축할 수 있는 것으로 전해진다. 이는 제품 개발 기간을 단축하려는 글로벌 빅테크들의 니즈와 맞물리는 대목이다.
지난 2월 세계 최초로 양산 출하한 HBM4(6세대 고대역폭메모리)도 삼성전자의 핵심 경쟁력으로 꼽힌다. 삼성전자 HBM4에는 최선단 기술인 10㎚ 6세대(1c) D램 공정을 적용돼 업계 최고 수준 성능인 11.7Gbps 속도를 구현했다.
이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 “(삼성전자의 원스톱 턴키 전략은) 굉장히 중요한 전략이자 강점”이라며 “AI 반도체 칩은 메모리와 비메모리 모두 필요하기 때문에 고객 입장에서 토탈 솔루션을 원할 수밖에 없다”고 진단했다.
실제 성과로도 나타나고 있다. 최근 리사 수 AMD 최고경영자(CEO)가 방한해 업무협약(MOU)을 체결하면서다. 삼성전자는 AMD AI 가속기에 탑재되는 HBM4 우선 공급업체로 지정된 것은 물론 파운드리 협력에 대해서도 논의해 나가기로 했다.
전영현 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문장 부회장은 “업계를 선도하는 HBM4, 차세대 메모리 아키텍처, 최첨단 파운드리·패키징 기술까지 삼성은 AMD의 AI 로드맵을 지원할 수 있는 독보적인 턴키 역량을 보유하고 있다”고 강조했다.
엔비디아와도 메모리를 넘어 파운드리까지 동맹 전선을 넓혔다. 젠슨 황 엔비디아 CEO는 지난달 ‘GTC 2026’ 기조연설에서 삼성전자 파운드리 사업부에 엔비디아의 새로운 추론 칩 생산을 맡겼다는 사실을 깜짝 공개했다. 삼성전자는 엔비디아 그록3 언어처리장치(LPU)를 4㎚ 공정으로 생산할 예정이다.
한편 삼성전자는 원스톱 턴키 솔루션 강점을 활용해 향후 글로벌 빅테크 기업과의 협력을 지속적으로 확대해 나간다는 계획이다.
전 부회장은 지난 3월 주주총회에서 “삼성전자는 로직부터 메모리·파운드리·패키징까지 원스톱 솔루션이 가능한 세계 유일 반도체 회사”라며 “AI 반도체 시장 주도권을 확보하기 위한 기술 경쟁력을 갖춰 나가겠다”고 밝혔다.
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