[FETV=박제성 기자] 삼성전자가 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼 2023'을 개최, 최첨단 파운드리 공정 서비스 확대 제공과 쉘퍼스트 전략 단계별 실행을 통한 안정적인 고객 지원을 약속했다.

 

쉘퍼스트 전략이란 클린룸(균 세척실)을 선제적으로 건설하고 향후 시장 수요와 연계한 탄력적인 설비 투자로 안정적인 생산 능력을 확보해 고객 수요에 적극 대응하는 전략이다.

 

삼성전자는 '경계를 넘어서는 혁신'을 주제로, 인공지능(AI) 시대 최첨단 반도체 한계를 극복할 다양한 방법을 제시했다고 28일 밝혔다. 특히 최첨단 2나노 공정의 응용처 확대와 첨단 패키지 협의체 'MDI(멀티 다이 인테그레이션) 얼라이언스' 출범했다. 

 

올 하반기 평택 3라인 파운드리 제품 양산 등을 통해 파운드리 사업 경쟁력을 강화할 방침이다. 삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장은  "많은 고객사들이 최적화된 인공지능 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다"며 "삼성전자는 AI 반도체에 가장 최적화된 'GAA 트랜지스터' 기술을 계속 혁신해 나가며 인공지능 기술 패러다임 변화를 주도하겠다"고 말했다.

 

GAA(게이트 올 어라운드)는 트렌지스터 내부 소재인 게이트의 면적이 넓어지며 공정 미세화에 따른 트랜지스터(전기신호 증폭 및 전원스위칭 역할) 성능 저하를 극복하는 역할을 한다. 이를 기반으로 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높이는 차세대 반도체 핵심 기술이다. 

 

삼성전자는 이번 포럼에서 2나노 양산 계획과 성능을 구체적으로 밝혔다.

 

삼성전자는 2025년 모바일 향 중심으로 2나노 공정(SF2)을 양산한다. 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC) 향 공정, 2027년 오토모티브 향 공정으로 확대한다. 최첨단 SF2 공정은 SF3 대비 성능 12%, 전력효율 25% 향상, 면적 5% 감소한다. 또 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산한다.

 

특히 2025년 8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 서비스를 시작한다. GaN은 차세대 전력반도체로 실리콘(Si) 반도체의 한계를 극복해 시스템의 고속 스위칭과 전력 절감을 극대화가 가능하다. 

 

삼성전자는 차세대 6세대 이동통신(6G) 선행 기술 확보를 위해 5나노 RF(라디오 프리컨시) 공정도 개발, 2025년 상반기에 양산한다. 5나노 RF 공정은 기존 14나노 대비 전력효율은 40% 이상 향상, 면적은 50% 감소한다.

 

현재 양산 중인 8나노, 14나노 RF 공정을 모바일 외 오토모티브 등 다양한 응용처로 확대해 나갈 계획이다.

 

삼성전자는 시장과 고객 수요에 신속하고 탄력적으로 대응하기 위해 평택과 테일러에 반도체 클린룸을 선제적으로 건설하고 있다. 2027년 클린룸의 규모는 2021년 대비 7.3배 확대된다.

 

삼성전자는 올해 하반기 한국 평택 3라인에서 모바일 등 다양한 응용처의 파운드리 제품을 본격 양산할 계획이다. 현재 건설 중인 미국 테일러 1라인을 계획대로 올 하반기에 완공하고 내년 하반기에 본격 가동할 예정이다.

 

삼성전자는 평택과 테일러에 이어 국가산업단지로 조성중인 용인으로 생산거점을 확대해 나갈 계획이다.

 

삼성전자는 글로벌 SAFE(삼성 어드밴스드 파운드리 에코시스템)  파트너, 메모리, 패키지 기판, 테스트 분야 기업과 함께 최첨단 패키지 협의체 MDI 얼라이언스 출범을 주도한다.

 

'MDI 얼라이언ㅅ,'는 2.5D 및 3D 이종 집적(히테로지니어스 인테그레이션) 패키지 기술 생태계 구축을 통한 적층 기술 혁신을 이어가는 한편 파트너와 함께 '최첨단 패키지 원-스탑 턴키 서비스'를 제공해 비욘드 무어(혁신자) 시대를 선도한다.

 

이종집적 패키지 기술은 서로 다른 기능을 가진 반도체를 하나의 반도체처럼 동작하도록 하는 차세대 패키지 기술이다. 특히 고성능 컴퓨팅(HPC), 오토모티브 등 응용처 별 차별화된 패키지 솔루션을 개발해 다양한 시장과 고객의 요구 사항을 만족시켜 나갈 계획이다.

 

23개의 삼성 파운드리 EDA(반도체 칩설계 SW) 파트너는 80개 이상의 전자설계툴을 제공하고 있다. 10개 OSAT 파트너와 함께 2.5D/3D 패키지 설계에 필요한 솔루션을 집중 개발 중이다. OSAT은 반도체 패키지 및 테스트 수탁기업을 의미한다. 

 

삼성 파운드리 공정에 대한 이해도가 높은 9개 DSP 파트너 뿐만 아니라, 9개 클라우드 파트너와 함께 스타트업을 포함한 다양한 고객들에게 제품 설계 서비스를 지원한다. DSP(디자인 솔루션 파트너)는 팹리스가 만든 설계도면을 파운드리 공정에 최적화하는 서비스를 제공하는 회사

 

삼성전자는 50개 글로벌 IP 파트너와 4500개 이상의 IP(반도체 설계자산)를 확보했다. 

 

삼성전자는 LPDDR5x, HBM3P, PCIe Gen6, 112G SerDes 등 SF2 공정에 사용할 최첨단 고속 인터페이스 IP를 내년 상반기까지 확보할 계획이다. 

 

IP 파트너와의 장기 협력을 추진해 AI, HPC, 오토모티브 고객의 광범위한 요구에 대응하고, IP별 다수의 글로벌 파트너들과의 협력을 추진한다.