평택 2공장은 D램, 차세대 V낸드, 초미세 파운드리 제품까지 생산하는 첨단 복합 생산라인으로 지난해 메모리 반도체를 생산한 데 이어, 올해에는 파운드리 생산을 위한 설비반입에 나섰다.

이날 행사에는 김기남 삼성전자 부회장, 최시영 파운드리사업부장 사장 외에도 ▲이용한 원익IPS 회장 ▲박경수 피에스케이 부회장 ▲이우경 ASML코리아 대표 ▲이준혁 동진쎄미켐 부회장 ▲정지완 솔브레인 회장 등 협력회사 대표 5명도 참석했다.

삼성전자는 최근 코로나19 감염 확산을 고려해 행사 참석 인원을 10명 이하로 최소화했으며, 방역 지침을 철저히 준수해 행사를 진행했다.

이재용 부회장은 ▲평택 2라인 구축/운영 현황 ▲반도체 투자/채용 현황 ▲협력회사와의 공동 추진과제 등을 보고받고, 초미세 반도체 회로 구현에 필수적인 EUV 전용라인을 점검한 후 평택 3공장 건설 현장을 찾아 임직원들을 격려했다.

이 부회장은 생산설비 반입식에 참석한 협력회사 대표들과 국내 반도체 생태계 육성 및 상호협력 증진 방안도 논의했다.

이재용 부회장은 “2021년 새해를 맞아 새로운 삼성으로 도약하자. 함께 하면 미래를 활짝 열 수 있다. 삼성전자와 협력회사, 학계, 연구기관이 협력해 건강한 생태계를 만들어 시스템반도체에서도 신화를 만들자”고 말했다.

이재용 부회장은 2019년 ‘반도체 비전 2030’을 발표하고 시스템반도체 사업을 직접 챙기고 있다.

삼성전자는 2030년까지 133조원을 투자해 시스템반도체 세계 1위를 달성할 계획이며, 이를 위한 투자 및 고용확대와 별도로 국내 중소 팹리스 기업들을 대상으로 ▲공정 설계 지원 ▲시제품 생산 지원 ▲기술교육 확대 등을 통해 경쟁력 향상 및 생태계 육성을 지원하고 있다.

▲ 이재용 부회장이 EUV 전용라인을 점검하는 모습

▲ 이재용 부회장이 파운드리 생산설비 반입식에 참석하고 있는 모습

▲ 이재용 부회장이 반도체 중장기 전략을 점검하기 위해 경기도 평택사업장을 찾는 모습

□ 삼성전자가 화성사업장에 반도체 미래를 이끌 최첨단 EUV(Extreme Ultra Violet, 극자외선) 전용 라인인 ‘V1 라인’을 본격적으로 가동하고 ‘반도체 비전 2030’ 달성에 나섰다.

삼성전자는 ‘V1 라인’에서 초미세 EUV 공정 기반 7나노부터 혁신적인 GAA(Gate-All-Around) 구조를 적용한 3나노 이하 차세대 파운드리 제품을 주력으로 생산할 계획이다.

삼성전자는 최첨단 공정 기술을 바탕으로 퀄컴, 바이두 등 대형 팹리스(Fabless, 반도체 회로 설계) 기업과 협력을 추진하며 모바일부터 HPC(High Performance Computing) 분야까지 파운드리 영역을 확대해 나가고 있다.

‘V1 라인’은 5G·AI·자율주행 등 4차 산업혁명 시대를 가속화하는 차세대 반도체 생산 핵심기지로서 역할을 할 것으로 기대된다.

□ ‘V1 라인’은 삼성전자의 첫 번째 EUV 전용 라인으로 2018년 초 건설을 시작해 2019년 하반기 완공되었다.

2020년까지 누적 투자 금액은 약 60억불 수준이며, V1 라인 가동으로 2020년 말 기준 7나노 이하 제품의 생산 규모는 2019년 대비 약 3배 이상 확대될 것으로 예상된다.

□ EUV 노광 기술은 짧은 파장의 극자외선으로 세밀하게 회로를 그릴 수 있어 7나노 이하 초미세 공정을 구현할 수 있다.

이는 급증하는 정보를 처리할 수 있는 고성능 저전력 반도체를 만드는데 필수적인 기술이다.

또한 EUV 노광 기술을 적용하면 회로를 새기는 작업을 반복하는 멀티 패터닝(Multi-Patterning) 공정을 줄일 수 있어 성능과 수율이 향상되고, 제품 출시 기간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

삼성전자는 2019년 4월 업계 최초로 EUV 공정을 적용한 7나노 SoC 제품을 출하한 데 이어, 2019년 하반기부터는 6나노 제품 양산을 시작했다.

5나노 공정은 2019년 하반기 제품 설계를 완료했으며, 4나노 공정은 2020년 상반기 공정 개발을 완료하고 하반기에 제품 설계도 마칠 계획이다.

□ 시스템반도체 산업 생태계 강화를 위한 ‘SAFE’ 프로그램 등을 통해 국내 중소 팹리스 반도체 업체들과의 상생 협력을 지속 추진하고 있다.

‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)’는 삼성 파운드리와 에코시스템 파트너, 그리고 고객 사이의 협력을 강화하여, 뛰어난 제품을 효과적으로 설계할 수 있도록 돕는 프로그램이다.

고객사가 복잡한 반도체 칩 설계의 어려움을 극복하고, 보다 쉽게 설계 검증을 할 수 있도록 자동화 설계 툴과 설계 방법론을 제공하고 있다.

삼성전자의 다양한 파운드리 설계 자산(IP, 라이브러리)에 대한 접근성을 높여, 고객 및 파트너사들이 보다 쉽고 빠르게 설계를 할 수 있도록 지원하고 있다.

또한, 국내 중소 팹리스 업체의 개발 활동에 필수적인 MPW(Multi-Project Wafer)프로그램을 공정당 년 3~4회로 확대 운영함으로써 더 많은 기회를 제공하고자 노력하고 있다.

삼성전자는 2030년까지 NPU 분야 인력을 2,000명 규모로 10배 이상 확대하고 ‘차세대 NPU 기술’ 강화를 위해 전사적인 역량을 집중한다는 방침이다.

삼성전자는 독자적인 NPU 기술 육성을 통해 2030년까지 시스템 반도체 분야에서도 글로벌 1위를 목표로 한 ‘반도체 비전 2030’ 달성에 박차를 가할 계획이다.

‘NPU(Neural Processing Unit)’는 인공지능의 핵심인 딥러닝(Deep Learning) 알고리즘 연산에 최적화된 프로세서다.

딥러닝 알고리즘은 수천 개 이상의 연산을 동시에 처리해야 하는 병렬 컴퓨팅 기술이 요구되는데, NPU는 이러한 대규모 병렬 연산을 효율적으로 할 수 있어 AI 구현을 위한 핵심 기술로 꼽히고 있다.

삼성전자는 NPU 기술 역량 강화를 위해 시스템 LSI사업부와 종합기술원에서 선행 연구와 제품 개발을 지속 해오고 있으며, 그 첫 결과물로 모바일 SoC(System on Chip) 안에 독자 NPU를 탑재한 ‘엑시노스 9(9820)’을 작년에 선보였다.

이 제품은 기존에 클라우드 서버와 데이터를 주고받으며 수행하던 인공지능 연산 작업을 모바일 기기가 자체적으로 할 수 있도록 ‘온 디바이스 AI(On-Device AI)’를 구현했다.

삼성전자는 향후 모바일부터 전장, 데이터센터, IoT 등까지 IT 전분야로 NPU 탑재를 확대할 계획이다.

삼성전자는 모바일용 플래그십 SoC 제품부터 순차적으로 NPU를 탑재를 확대 적용할 계획이며, 인포테인먼트 시스템(IVI, In-Vehicle Infotainment), 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance Systems) 등 NPU를 탑재한 차량용 SoC 제품 개발에도 집중한다는 전략이다.

또한 데이터센터의 빅데이터 처리 성능을 높일 수 있는 딥러닝 전용 NPU를 개발해 AI 연산을 강화하는 등 활용 범위를 넓혀 나갈 방침이다.

삼성전자는 또 글로벌 연구 기관 및 국내 대학들과의 지속 협력을 확대하고, 핵심 인재 발굴 등에도 집중 투자할 계획이다.

삼성전자는 지난 5월 ‘종합기술원 몬트리올 AI랩’을 딥러닝 전문 연구기관인 캐나다 밀라연구소로 확장 이전하며, 세계적 석학인 요슈아 벤지오(Yoshua Bengio) 교수를 주축으로 몬트리올대(University of Montreal), 맥길대(McGill University) 연구진 등과 협업하고 있다.

또한 2017년부터 뉴럴프로세싱연구센터(NPRC, Neural Processing Research Center)를 통해 국내 대학들과도 인공지능 관련 공동 연구를 진행하고 있으며, 미래 인재 양성에도 힘쓰고 있다.

삼성전자 시스템 LSI사업부 강인엽 사장은 “딥러닝 알고리즘의 핵심인 NPU 사업 강화를 통해 앞으로 다가올 AI 시대에서 주도권을 잡겠다”라며, “향후 차별화된 기술과 글로벌 기관들과의 협력, 핵심 인재 영입 등을 통해 한 차원 더 진화된 혁신적인 프로세서를 선보일 것”이라고 밝혔다.

삼성전자는 NPU 기술을 더욱 발전시켜 사람 두뇌 수준의 정보처리와 인식을 가능하게 하는 뉴로모픽(Neuromorphic) 프로세서 기술로 확대해 나갈 계획이다.

▲ 18일, 삼성전자 기자실에서 진행된 ‘NPU 설명회’에서 삼성전자 DS부문 시스템 LSI사업부장 강인엽 사장이 NPU 관련 설명을 하고 있다.

▲ 18일, 삼성전자 기자실에서 진행된 ‘NPU 설명회’에서 삼성전자 DS부문 종합기술원 부원장 황성우 부사장이 NPU 관련 설명을 하고 있다.

▲ 18일, 삼성전자 기자실에서 진행된 ‘NPU 설명회’에서 삼성전자 DS부문 시스템 LSI사업부 SOC 개발실장 장덕현 부사장이 NPU 관련 설명을 하고 있다.

▲ 18일, 삼성전자 기자실에서 진행된 ‘NPU 설명회’에서 (왼쪽부터) 종합기술원 부원장 황성우 부사장, 시스템 LSI사업부장 강인엽 사장, SOC 개발실장 장덕현 부사장이 NPU 관련 설명을 하고 있다.