[FETV=양대규 기자] 올해 출시한 삼성전자 갤럭시 S25 시리즈와 최단기간 100만대 판매를 기록하며 흥행에 성공했지만 삼성전자 반도체부문(DS)은 이를 온전히 노릴 수 없는 분위기다. 갤럭시 S25 시리즈에 탑재된 애플리케이션 프로세서(AP)가 자사의 '엑시노스'가 아닌 퀄컴 '스냅드래곤 시리즈'였기 때문이다.

당초 삼성전자는 갤럭시 S25시리즈에 엑시노스 2500 AP를 탑재하려고 했으나 성능과 수율 문제 등으로 결국 퀄컴 스냅드래곤 8 엘리트 AP를 탑재했다.

엑시노스가 좀처럼 성능을 내지 못하자 삼성전자 내부에서는 차세대 엑시노스 2600 전담 태스크포스(TF)를 구성하는 등의 자국책을 마련 중인 것으로 알렸다.

14일 업계에 따르면 삼성전자가 차기 플래그십 스마트폰 갤럭시S26 시리즈 일부 모델에 엑시노스 2600 AP를 탑재하기 위해 전담 TF를 구성한 것으로 알려졌다.

엑시노스 2600 AP는 2나노(nm) 공정으로 제조된다. 당초 삼성전자는 갤럭시 S25시리즈에 3나노 공정의 엑시노스 2500 AP를 사용할 예정이었다. 하지만 삼성 파운드리의 낮은 수율 문제로 경쟁사인 퀄컴의 AP를 전량 사용하게 됐다.

삼성전자는 지난해 사업보고서에서 엑시노스 AP 개발이 지속될 것임을 밝힌 바 있다. 삼성전자는 "GAA가 적용된 3나노는 2022년 양산 이후 축적된 경험과 노하우를 반영하여 2025년 상반기부터 모바일향 양산 출하를 준비하고 있다"고 설명했다.

업계에 따르면 2월 진행된 초기 테스트에서 삼성 파운드리의 2나노 수율은 30% 수준으로 예상보다 높은 기록을 달성했다. 해외 보도 등에서 삼성전자 관계자는 "2나노 공정의 엑시노스 2600 수율이 이전 세대인 엑시노스 2500보다 상당히 높았다"라고 말한 것으로 전해졌다.

양산을 위해서는 60% 이상의 수율이 필요하다. 2나노 공정 최적화를 통해 삼성전자가 수율을 끌어올릴 수 있을 것으로 기대된다. 이에 따라 내년 출시될 갤럭시 S26 시리즈에는 엑시노스 2600이 탑재될 가능성이 높아보인다.

삼성전자 파운드리사업부는 3나노 수율문제로 전 세계 1위 파운드리 기업인 TSMC와의 점유율 차이가 벌어지고 있는 상황이다.

지난 11일 시장조사업체 트렌드포스가 발표한 '2024년 4분기 글로벌 파운드리 시장 보고서'에 따르면 삼성전자의 파운드리 시장 점유율은 8.1%까지 하락했다. 지난해 3분기 9.1%로 집계 최초로 10%를 하회한 뒤 1%p 더 떨어졌다.

반면 업계 1위인 TSMC는 4분기 시장 점유율도 64.7%에서 67.1%로 상승했다. 양사의 격차는 59%p까지 확대됐다.

삼성전자는 2022년 6월 업계 최초로 게이트올어라운드(GAA) 기술을 적용한 3나노 공정 양산을 시작했다. 그러나 이 과정에서 수율 저하 문제가 발생했다. 업계 관계자들은 삼성전자가 3나노 공정에서 수율 문제를 겪는 이유로 4나노 공정에서 위험도가 높은 공정 설계를 선택했기 때문이라고 분석했다.

삼성전자는 2나노 공정에서 이를 극복하겠다는 의지를 보이고 있다. 현재 삼성전자의 2나노 공정 수율은 TSMC의 절반 수준인 것으로 알려졌다.

한진만 삼성전자 파운드리사업부 사장은 "2나노 공정 수율의 개선과 성숙 공정 고객사 확보를 통해 가시적인 실적 턴어라운드를 이뤄내겠다"고 강조했다.

삼성전자는 올해 5월 엑시노스 2600 시제품 양산에 돌입한 후 올해 말 갤럭시S26 탑재 여부가 최종 결정될 것으로 예상된다. 이를 위해 삼성전자 파운드리사업부는 최근 엑시노스2600 탑재를 위한 TF 구성해 본격적인 대응에 나설 계획인 셈이다.