삼성전자가 파운드리 혁신 계획을 공개하며 '반도체 비전 2030'을 향한 강력한 자신감을 드러냈다.

삼성전자는 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼(SFF) 2023'을 개최했다.

SFF는 삼성전자가 매년 파운드리 사업 비전과 기술 혁신을 공유하는 자리다. 기조 연설과 함께 업계 기술자들이 참여해 정보를 공유하고 미래를 논의한다.

올해 SFF는 '경계를 넘어서는 혁신'을 주제로 인공지능(AI) 시대 최첨단 반도체 한계를 극복할 다양한 방법을 제시했다. 최첨단 파운드리 공정 서비스를 확대 제공과 함께, 선제적으로 클린룸을 마련하는 '쉘퍼스트' 전략을 단계별로 실행하며 안정적으로 지원하겠다고 약속했다. 미세 공정 확대는 물론 패키지 품질 강화 등 계획도 밝혔다. 고객과 파트너 700여명이 참석하고 38개사가 부스를 마련해 파운드리 기술 트렌드를 공유하기도 했다.

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.

삼성전자는 2나노 양산 계획과 성능을 더 구체화하며 파운드리 부문 '초격차'에 힘을 실었다. 2025년에 모바일을 중심으로 한 2나노 공정(SF2) 양산을 시작해 이듬해에는 고성능 컴퓨팅(HPC) 공정, 2027년에는 오토모티브향 공정으로 확대한다는 계획이다. 3나노인 SF3 대비 성능 12%, 전력효율 25%를 향상시키면서 면적은 5% 감소한다는 설명이다. 아울러 2027년에는 1.4나노 공정도 계획대로 추진한다.

파운드리 선택지를 늘리며 고객사 요구를 더 구체적으로 수용할 수 있게 됐다. 2025년에 차세대 전력반도체로 불리는 8인치 질화갈륨(GaN) 전력 반도체 파운드리 서비스를 시작. 6세대 이동통신(6G) 선행 기술 확보를 위해 5나노 RF 공정도 2025년 상반기 양산을 시작할 예정이다. 5나노 RF 공정은 14나노 대비 전력효율을 40% 이상 높이면서 면적은 50% 줄어들 것으로 기대된다. 이미 양산 중인 8나노와 14나노 RF 공정은 모바일과 오토모티브 등 다양한 응용처로 활용한다.

'쉘퍼스트' 전략도 안정적으로 추진 중이다. 평택과 미국 테일러시에 클린룸을 선제적으로 건설하며 2027년 규모가 2021년 대비 7.3배나 확대될 예정이다. 하반기에는 평택 3라인에서 모바일 등 다양한 파운드리 제품을 본격적으로 양산할 계획으로, 미국 테일러 1라인도 올해 하반기 완공하고 내년 하반기부터는 가동도 시작하겠다고 밝혔다. 이어서 국가산업단지로 조성중인 용인에도 생산거점을 추가한다.

패키징 경쟁력 확대를 통한 '비욘드 무어' 실현 청사진도 제시했다. 글로벌에 '삼성 어드밴스드 파운드리 에코시스템(SAFE)' 파트너를 포함해 메모리와 패키지 기판, 테스트 분야 기업과 최첨단 패키지 협의체(MDI) 출범을 주도하기로 했다.

MDI는 2.5D와 3D 이종집적 패키지 기술 생태계를 구축해 적층 기술 혁신을 이어가고, 파트너와 함께 '최첨단 패키지 원-스톱 턴키 서비스'를 제공하게 된다. HPC와 오토모티브 등 응용처별로 패키지 솔루션을 개발해 다양한 요구 사항을 만족시키는데도 힘을 쏟는다.

삼성전자는 28일 'SAFE' 포럼을 열고 파운드리 고객과 파트너사들과 모여 기술과 트렌드를 공유하고 생태계도 확대한다. 이번 주제는 '혁신의 속도를 가속화한다'로, 각 분야 파트너사들이 솔루션을 서로 설명하고 협의할 수 있는 자리도 마련했다.

삼성전자는 100여개 SAFE 파트너와 '고객의 성공'이라는 목표로 다양한 노력을 기울이고 있다. 파트너사간 지속 가능한 관계 구축과 강화를 지원하고 8인치부터 GAA 공정까지 팹리스 설계 인프라도 발전시키는 중이다. 80개 이상 전자설계툴을 제공하는 23개 전자설계자동화(EDA) , 2.5D 및 3D 패키지 설계에 필요한 솔루션을 집중 개발하는 10개 OSAT 파트너도 중요한 SAFE 멤버로 활동하고 있다. 높은 삼성 파운드리 공정 이해도를 바탕으로 팹리스 설계도면을 최적화해주는 9개 DSP와 9개 클라우드도 있다.

삼성전자는 파운드리 양산에 필요한 IP도 50개 글로벌 IP 파트너사를 통해 4500개 이상 확보했다. 내년 상반기 LPDDR5x와 HBM3P, PCIe Gen6 등 2나노 공정에서 사용할 최첨단 고속 인터페이스 IP도 추가할 예정이다. IP 파트너와 장기 협력을 통해 AI와 HPC, 오토모티브 등 다양한 요구에 대응하고 글로벌 파트너들과 협력도 확대를 추진한다.

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 다음달 4일 한국에서도 '삼성 파운드리 포럼'과 'SAFE 포럼'을 진행한다. 하반기에는 유럽과 아시아 지역에서 삼성 파운드리 포럼을 개최해 지역별 고객 맞춤형 솔루션을 소개할 예정이다.