[녹색경제신문 = 정창현 기자] 삼성전자가 테슬라의 차세대 AI 반도체 AI5 시제품 생산을 통해, 테슬라 맞춤형으로 개발한 2나노미터(nm) 커스텀 공정 'SF2T'의 첫 실전 검증에 성공한 것으로 전해졌다. 당초 AI6 이후 모델에 적용될 예정이던 공정이 AI5 단계에서 선제 도입되면서, 삼성전자 파운드리가 고성능 컴퓨팅(HPC) 영역에서 첨단 공정 레퍼런스를 확보했다는 평가가 나온다.
16일 업계에 따르면, 최근 일론 머스크 테슬라 CEO는 자신의 엑스(X) 계정을 통해 AI5 칩의 테이프아웃(설계 완료 후 제조 공정 이관)을 공식 선언했다. 머스크가 공개한 시제품 사진에는 'KR2613'이라는 각인이 새겨져 있었는데, 이는 2026년 13주차에 삼성전자 한국 공장에서 제조됐다는 의미다. 해당 시제품에는 삼성전자의 SF2T 공정이 적용됐으며, 메모리에는 SK하이닉스 제품이 탑재된 것으로 알려졌다.
SF2T는 삼성전자가 지난해 서울에서 개최한 파운드리 협력사 포럼 'SAFE 2025'에서 처음 공개한 공정이다. 당시 삼성전자는 2nm 3세대 공정인 SF2P+와 함께, 테슬라의 후속 AI 칩을 겨냥한 커스텀 공정으로 SF2T를 개발 중이라고 밝혔다. 삼성의 2nm 공정 라인업 내에서 SF2T의 위치를 보면, 범용 1세대인 SF2(엑시노스2600 등 모바일 AP 양산)와 2세대 SF2P(AI6 채택) 위에, 특정 고객의 설계 요구에 맞춘 커스텀 변형으로 자리하고 있다.
이번에 주목할 점은 SF2T가 원래 AI6 이후 모델을 위해 개발됐음에도 AI5 시제품에 먼저 적용됐다는 사실이다. 업계에서는 이를 삼성과 테슬라 간 파운드리 협력이 단순 수탁생산을 넘어 공정 공동 개발 수준으로 심화되고 있다는 신호로 해석하고 있다. 실제로 머스크 CEO가 삼성 파운드리 사업부의 실무 기술 회의에 직접 참여하며 AI5·AI6 칩 작업의 진행 상황을 점검하고 있다는 보도도 나온 바 있다.
다만 SF2T의 구체적인 성능 지표, 즉 기존 SF2나 SF2P 대비 전력·성능·면적(PPA) 개선 수치는 현재까지 공개되지 않았다. 커스텀 공정의 특성상 범용 공정과 단순 비교가 어렵고, 테슬라의 칩 아키텍처에 최적화된 설계 변수가 반영돼 있을 가능성이 높다. AI5 양산 단계에서 삼성 쪽 물량에도 SF2T가 그대로 적용되는지 여부 역시 현재로서는 확인되지 않는다. 삼성전자 내부 관계자는 "SF2T 공정의 구체적인 PPA 스펙, 양산 적용 여부 등 고객사 관련 내용은 공개하지 않고 있다"고 밝혔다.
텍사스주 윌리엄슨카운티 테일러시에 위치한 삼성전자 테일러 공장 모습 [사진=삼성전자]
AI5의 양산은 TSMC의 대만·미국 애리조나 팹과 삼성전자의 텍사스 테일러 팹에서 분담할 것으로 예상되며, 본격적인 대량생산 시점은 2027년께로 전망된다. AI6의 경우 삼성전자가 SF2P 공정으로 전량 생산하며, 165억달러(약 22조8000억원) 규모의 장기 계약이 2033년 말까지 이어진다.
삼성 파운드리의 2nm 공정은 올해 들어 수율 안정화가 가시화되는 단계다. 업계에서는 SF2 공정의 웨이퍼 기준 수율이 50~60% 수준까지 개선된 것으로 추산하고 있으며, 엑시노스2600 외에도 퀄컴, 마이크로BT, 카나안 등 외부 고객사 확보가 이어지고 있다. 이런 상황에서 테슬라라는 HPC급 대형 고객의 시제품 레퍼런스를 확보한 것은, 삼성전자가 모바일 중심이던 2nm 고객 기반을 AI·자율주행 영역으로 확장하는 교두보가 될 수 있다는 분석이 나온다.
한편 TSMC도 지난해 하반기 자사 2nm(N2) 공정 양산을 시작하며 본격적인 경쟁에 나선 상태다. 이러한 와중에 대만 정부의 'N-2' 규정(국가핵심기술 수출 제한)으로 인해 TSMC의 미국 팹 선단 공정 도입 시점이 늦어질 수 있다는 관측이 있어, 미국 내 2nm 생산 역량을 갖춘 삼성전자에 반사이익이 돌아올 수 있다는 전망도 나오고 있다. 다만 전체 파운드리 시장에서 TSMC와의 기술·점유율 격차는 여전히 크다는 점에서, SF2T를 포함한 커스텀 공정 전략이 고객 다변화로 이어질 수 있을지가 향후 관건이 될 전망이다.
업계 한 관계자는 “테슬라 AI5 시제품에 커스텀 공정이 적용된 것은 단순한 수탁 생산을 넘어 공동 개발 역량을 입증한 의미 있는 사례”라면서도 “향후 양산 단계에서 실제 물량으로 이어지고, 추가 고객사 확보까지 연결돼야 삼성 파운드리의 구조적인 경쟁력 개선으로 평가할 수 있을 것”이라고 말했다.
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