삼성전자, 2025년 2나노 모바일용부터 양산…패키지협의체 출범

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

삼성전자가 2025년 양산을 시작하는 2나노(㎚·1나노=10억 분의 1ｍ) 공정의 파운드리(반도체 위탁생산) 응용처를 순차적으로 확대한다. 파운드리 경쟁력 강화를 위해 파트너사 등과 첨단 패키지 협의체도 만든다.

삼성전자는 27일(이하 현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼 2023'을 개최하고 이같은 내용을 골자로 한 최첨단 파운드리 공정 서비스 확대 제공과 쉘퍼스트(클린룸 선제 건설) 전략 단계별 실행을 통한 안정적인 고객 지원을 약속했다.

삼성전자는 '경계를 넘어서는 혁신'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) 얼라이언스' 출범, 하반기 평택 3라인(P3) 파운드리 제품 양산 등을 통해 파운드리 사업 경쟁력을 강화해 나가겠다고 밝혔다.

삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장은 기조연설을 통해 "많은 고객사가 자체 제품과 서비스에 최적화된 인공지능 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다"며 "인공지능 반도체에 가장 최적화된 GAA(게이트올어라운드) 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 인공지능 기술 패러다임 변화를 주도하겠다"고 말했다.

삼성전자는 이번 포럼에서 2나노 양산 계획을 구체적으로 밝혔다. 삼성전자가 지난해 2나노 2025년, 1.4나노 2027년부터 양산에 들어갈 것이라고 발표한 후 공정 세부 로드맵을 밝힌 것은 이번이 처음이다.

삼성전자는 2025년 모바일향 중심으로 2나노 공정(SF2)을 양산하고, 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC)향 공정, 2027년 오토모티브향 공정으로 확대한다. 최첨단 SF2 공정은 SF3(3나노 2세대) 대비 성능 12%, 전력효율 25% 향상, 면적 5% 감소한다.

1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산한다.

삼성전자는 컨슈머, 데이터센터, 오토모티브향으로 2025년 8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 서비스를 시작한다. GaN 전력반도체는 차세대 제품으로 실리콘(Si) 반도체의 한계를 극복해 시스템의 고속 스위칭과 전력 절감을 극대화할 수 있는 것으로 알려졌다.

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

▲삼성전자가 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 개최한 '삼성 파운드리 포럼 2023'에서 고객과 파트너가 대화를 나누고 있다. (제공=삼성전자)

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 건설중인 미국 테일러 1라인을 계획대로 올해 하반기에 완공하고 내년 하반기에 본격 가동할 예정이다.

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

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

MDI 얼라이언스는 2.5D, 3D 이종집적 패키지 기술 생태계 구축을 통한 적층 기술 혁신을 이어가고 파트너와 함께 '최첨단 패키지 원스톱 턴키 서비스'를 제공해 비욘드 무어 시대를 선도한다. HPC, 오토모티브 등 응용처별 차별화된 패키지 솔루션을 개발해 다양한 시장과 고객의 요구 사항을 만족시켜 나갈 계획이다.

삼성전자는 28일 '혁신의 속도를 가속화한다'를 주제로 'SAFE 포럼'을 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 파트너 간 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.

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

삼성전자는 50개 글로벌 IP 파트너와 4500개 이상의 IP를 확보했다.

삼성전자는 LPDDR5x, HBM3P(5세대 고대역폭메모리), PCIe Gen6, 112G SerDes(직렬-병렬 전환기) 등 SF2 공정에 사용할 최첨단 고속 인터페이스 IP를 내년 상반기까지 확보할 계획이다.

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

삼성전자 파운드리사업부 계종욱 부사장은 "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 다음 달 4일 한국에서 '삼성 파운드리 포럼'과 'SAFE 포럼'을 진행한다. 하반기에는 유럽과 아시아 지역에서 삼성 파운드리 포럼을 개최해 지역별 고객 맞춤형 솔루션을 소개할 예정이다.