^{※ 쉘퍼스트 전략: 클린룸을 선제적으로 건설하고, 향후 시장 수요와 연계한 탄력적인 설비 투자로 안정적인 생산 능력을 확보해 고객 수요에 적극 대응하는 전략}

삼성전자는 ‘경계를 넘어서는 혁신(Innovating Beyond Boundaries)’을 주제로, 인공지능(AI) 시대 최첨단 반도체 한계를 극복할 다양한 방법을 제시했다.

특히, 최첨단 2나노 공정의 응용처 확대와 첨단 패키지 협의체 ‘MDI(Multi Die Integration) Alliance’ 출범, 올해 하반기 평택 3라인 파운드리 제품 양산 등을 통해 파운드리 사업 경쟁력을 강화해 나가겠다고 밝혔다.

이번 행사에는 파운드리 사업부 주요 고객과 파트너 총 700여 명이 참석했고, 38개 파트너는 행사장에 부스를 마련해 최신 파운드리 기술 트렌드를 공유했다.

삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장은 기조연설을 통해 “많은 고객사들이 자체 제품과 서비스에 최적화된 인공지능 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다”며 “삼성전자는 인공지능 반도체에 가장 최적화된 GAA 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 인공지능 기술 패러다임 변화를 주도하겠다”고 말했다.

^{※ GAA(Gate All Around): GAA 기술은 게이트의 면적이 넓어지며 공정 미세화에 따른 트랜지스터 성능 저하를 극복하고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높이는 차세대 반도체 핵심 기술}

파운드리 기술 혁신으로 선단 공정 리더십 강화…2나노 응용처 확대

삼성전자는 이번 포럼에서 2나노 양산 계획과 성능을 구체적으로 밝혔다.

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

또한, 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산한다.

다양한 고객 수요 충족을 위한 스페셜티 공정 경쟁력 지속

삼성전자는 컨슈머, 데이터센터, 오토모티브 향으로 2025년 8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 서비스를 시작한다.

^{*GaN(질화갈륨): 차세대 전력반도체로 실리콘(Si) 반도체의 한계를 극복해 시스템의 고속 스위칭과 전력 절감을 극대화 가능}

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

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

고객 수요에 신속, 탄력적 대응 위한 ‘쉘퍼스트’ 라인운영 단계별 시행

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

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

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

최첨단 패키지 협의체 구축…비욘드 무어(Beyond Moore) 시대 선도

삼성전자는 글로벌 SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 파트너, 메모리, 패키지 기판, 테스트 분야 기업과 함께 최첨단 패키지 협의체 MDI(Multi Die Integration) Alliance 출범을 주도한다.

‘MDI(Multi Die Integration) Alliance’는 2.5D/3D 이종집적(Heterogeneous Integration) 패키지 기술 생태계 구축을 통한 적층 기술 혁신을 이어가는 한편, 파트너와 함께 ‘최첨단 패키지 One-stop 턴키 서비스’를 제공해 비욘드 무어 시대를 선도한다.

^{※ 이종집적 패키지 기술: 서로 다른 기능을 가진 반도체를 하나의 반도체처럼 동작하도록 하는 패키지 기술}

특히, 고성능 컴퓨팅(HPC), 오토모티브 등 응용처 별 차별화된 패키지 솔루션을 개발해 다양한 시장과 고객의 요구 사항을 만족시켜 나갈 계획이다.

삼성 파운드리 생태계 확대…글로벌 IP 파트너와 팹리스 총력 지원

삼성전자는 28일(현지시간) ‘혁신의 속도를 가속화한다(Accelerate the Speed of Innovation)’을 주제로 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼’도 개최한다.

‘SAFE 포럼’은 삼성 파운드리의 고객과 파트너사가 모여 첨단 파운드리 기술과 트렌드를 공유하는 행사로, 삼성전자는 각 분야 파트너사들이 서로의 솔루션을 설명하고 협의할 수 있는 기회를 제공한다.

삼성전자는 100여 개의 SAFE 파트너와 함께 ‘고객의 성공’이라는 공동 목표를 추진하고 있다.

삼성전자는 파트너간 지속 가능한 관계 구축과 강화를 지원하며, 이를 통해 8인치 공정부터 최신 GAA 공정까지 팹리스 고객의 제품 설계 인프라를 발전시키고 있다.

23개의 삼성 파운드리 EDA(전자설계자동화) 파트너는 80개 이상의 전자설계툴을 제공하고 있으며, 10개 OSAT 파트너와 함께 2.5D/3D 패키지 설계에 필요한 솔루션을 집중 개발 중이다.

^{※ EDA(Electronic Design Automation): 반도체 칩을 설계하는 데 사용하는 소프트웨어
※ OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly And Test): 반도체 패키지 및 테스트 수탁기업}

또한, 삼성 파운드리 공정에 대한 이해도가 높은 9개 DSP 파트너 뿐만 아니라, 9개 클라우드 파트너와 함께 스타트업을 포함한 다양한 고객들에게 제품 설계 서비스를 지원한다.

^{※ DSP (Design Solution Partner): 팹리스가 만든 설계도면을 파운드리 공정에 최적화하는 서비스를 제공하는 회사}

삼성전자는 50개 글로벌 IP 파트너와 4,500개 이상의 IP를 확보했다.

^{※ IP(반도체 설계자산, Intellectual Property): 반도체의 특정 기능을 회로로 구현한 설계 블록으로, 반도체 설계에 필수 요소}

삼성전자는 LPDDR5x, HBM3P, PCIe Gen6, 112G SerDes 등 SF2 공정에 사용할 최첨단 고속 인터페이스 IP를 내년 상반기까지 확보할 계획이며,
IP 파트너와의 장기 협력을 추진해 AI, HPC, 오토모티브 고객의 광범위한 요구에 대응하고, IP별 다수의 글로벌 파트너들과의 협력을 추진한다.

^{※ HBM(High Bandwidth Memory): 고대역폭 메모리 반도체
※ PCIe(Peripheral Component Interconnect Express): 2002년 PCI SIG가 규정한 직렬 전송 방식의 인터페이스. 넓은 대역폭, 확장성, 빠른 응답속도, 향상된 에너지 효율이 장점
※ SerDes(Serializer-Deserializer): 직렬-병렬 전환기. 대량의 데이트를 고속으로 전송할 수 있는 인터페이스}

삼성전자 파운드리사업부 계종욱 부사장은 “삼성전자는 SAFE 파트너와 협력해 최첨단 공정 및 이종 집적 기술 도입에 따라 높아지는 설계 복잡도를 최소화하고 있다”며 “이번 포럼을 계기로 SAFE 생태계의 양적, 질적 성장을 이루며 고객의 혁신과 성공을 지원하겠다”고 밝혔다.

한편, 삼성전자는 7월 4일 한국에서 ‘삼성 파운드리 포럼’과 ‘SAFE 포럼’을 진행하고 하반기에는 유럽과 아시아 지역으로 삼성 파운드리 포럼을 개최해 지역별 고객 맞춤형 솔루션을 소개할 예정이다.

▲ 삼성전자가 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 개최한 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’에서 삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장이 기조연설을 하고 있다.

▲ 삼성전자가 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 개최한 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’에서 고객과 파트너가 대화를 나누고 있다.

▲ 삼성전자가 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 개최한 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’에서 고객과 파트너가 최시영 사장의 기조연설을 기다리고 있다.

이번 포럼에는 작년 대비 40% 이상 늘어난 유럽 지역 팹리스 고객과 파트너들이 참가했으며, 자사의 기술과 비전을 공유하기 위해 전시 부스를 연 기업도 60% 증가하는 등 삼성의 파운드리 사업에 대한 높아진 관심을 확인할 수 있었다.

삼성전자는 자동차, 컨슈머, 네트워크 반도체 등 다양한 응용처에서 저전력 FD-SOI, RF(무선통신), 임베디드 메모리와 같은 특화된 공정을 활용하는 유럽지역 고객들을 위해 폭넓은 파운드리 솔루션을 제공하겠다고 밝혔다.

■ 자율주행∙전기 자동차용 반도체 파운드리 플랫폼 주목받아

삼성전자는 포럼을 통해 최첨단 고성능 12인치 EUV 공정에서부터 경제성 있는 8인치 공정까지 광범위한 파운드리 솔루션을 소개했다. 또한 향후 높은 성장이 예상되는 자율주행, 5G, 고성능 컴퓨터(HPC), IoT 등에 적용하는 공정과 패키지 필수 기술을 하나로 묶은 ‘파운드리 플랫폼’을 소개했다.

특히 이번 포럼에서는 자율주행과 전기 자동차 등에 사용할 수 있는 자동차용 반도체 파운드리 플랫폼이 주목을 받았다.

삼성전자는 자율주행과 인포테인먼트 시스템 등의 자동차용 반도체에 성능과 안정성이 검증된 28나노 FD-SOI, 14나노 공정을 활용하고 있으며, 향후 첨단 8나노 공정으로 확대해 고객 수요에 대응해 나갈 계획이다.

삼성전자는 지난 5월, 자동차 기능안전 국제 표준인 ‘ISO26262 기능안전관리(FSM, Functional Safety Management)’ 인증을 취득하며 자동차용 반도체 IP 설계 능력을 검증 받은 바 있다.

또한, 자동차 품질경영 시스템 ‘IATF 16949’와 자동차용 반도체 신뢰성 평가규격인 ‘AEC-Q100’에 만족하는 제품을 생산하며 자동차용 반도체 업체로서의 글로벌 경쟁력도 높여나가고 있다.

삼성전자 파운드리 사업부 정은승 사장은 기조연설에서 “매년 더 많은 고객과 파트너들이 파운드리 포럼을 찾아주는 것을 보며 삼성전자 파운드리가 고객과 함께 성장하고 있음을 실감한다” 며, “신뢰를 최우선으로 하는 삼성전자만의 첨단 파운드리 기술과 에코시스템으로 최고의 파트너가 될 수 있도록 더욱 노력하겠다” 고 밝혔다.

삼성전자는 이번 독일 지역 행사를 끝으로 5월부터 시작된 ‘삼성 파운드리 포럼 2019’ 일정을 마무리했다.

한편, 삼성전자는 10월 17일 미국 산호세에서 개발자들을 위한 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼’을 처음으로 개최해 신규 응용처를 중심으로 IP, 자동화 설계 툴(EDA, Electronic Design Automation), 패키지 등의 에코시스템을 상세히 소개할 계획이다.

▲ 10월 10일(현지시간) 독일에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2019 뮌헨’에서 삼성전자 파운드리 사업부 정은승 사장이 기조 연설을 하고 있다.

‘8나노 파운드리 공정(8LPP, Low Power Plus)’은 삼성전자의 첨단 파운드리 로드맵상 EUV(Extreme Ultra Violet, 극자외선)가 처음으로 도입될 7나노의 직전 공정으로 ’10나노 2세대 공정’ 대비 전력효율은 10% 향상되고, 면적은 10% 축소되어 모바일·네트워크·서버·가상화폐 채굴 등에 필요한 고성능 프로세서에 적합하다.

앞서 삼성전자는 2016년 10월, 업계 최초로 10나노 제품 양산을 시작한 바 있어, 그간 양산을 통해 축적한 공정 노하우를 바탕으로 8나노 공정 수율도 빠르게 안정화 시킬 계획이다.

삼성전자 파운드리 마케팅팀 이상현 상무는“성공적인 10나노 양산 경험을 바탕으로 다양한 시장의 요구에 대응하기 위해 8나노 공정을 준비했다”며, “삼성전자는 생산성과 경쟁력을 동시에 갖춘 공정을 고객에게 제공하고자 공정 포트폴리오를 빠르게 확대해 나갈 것”이라고 밝혔다.

한편 삼성전자는 14나노와 10나노 공정에 이어, 이번 8나노 공정 개발 역시 퀄컴과 협력을 지속하고 있다.

퀄컴의 알케이 춘두루(RK Chunduru) Senior VP는 “삼성의 8나노(LPP) 공정은 이미 검증된 10나노 공정을 기반으로 하고 있어 빠른 제품 램프업(Ramp-up)이 가능하며, 더 뛰어난 성능과 사이즈 경쟁력을 제공할 것이다.” 라고 밝혔다.

삼성전자는 올해 미국, 한국, 일본에 이어 10월18일(현지) 독일 뮌헨에서 개최하는 「삼성 파운드리 포럼」에서 글로벌 고객과 파트너사를 대상으로 8나노 공정 개발 현황을 포함한 삼성전자의 첨단 파운드리 공정 로드맵을 발표할 예정이다.