삼성 “2027년 첨단 파운드리 기술 도입…세계 1위 TSMC 추격”

로드맵 발표…2나노 공정에 후면전력공급·광학 소자 기술 도입 계획

“AI칩 개발·생산·조립 원스톱 서비스 강화…고성능·저전력반도체로 AI 구현”

삼성전자가 2027년 첨단 파운드리 기술을 도입해 인공지능(AI) 칩 개발에서부터 위탁생산, 조립에 이르기까지 AI 칩 생산을 위한 원스톱 서비스를 강화한다고 밝혔다.

종합 반도체 기업으로서의 장점을 극대화해 AI 열풍에 따른 AI 칩 수요에 적극 대응하고, 세계 최대 파운드리 업체 TSMC를 추격한다는 계획이다.

삼성전자는 12일 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2024’를 개최하고, AI 시대를 주도할 반도체 부문의 기술 전략을 공개했다.

삼성전자는 현재 파운드리(반도체 위탁생산)와 메모리, 어드밴스드 패키지(첨단 조립)를 ‘원팀’으로 제공하고 있는 AI 칩 생산을 위한 원스톱 턴키(일괄) 서비스를 2027년 더욱 강화할 계획이라고 밝혔다.

삼성전자는 현재 파운드리의 시스템 반도체와 메모리의 고대역폭(HBM), 이를 패키징하는 통합 ‘AI 설루션’을 통해 고성능 저전력 AI 칩 제품 출시를 해오고 있다.

이를 통해 기존 공정 대비 칩 개발에서부터 생산에 걸리는 시간을 약 20% 단축하고 있다고 삼성전자는 설명했다.

2027년에는 새로운 파운드리 기술을 도입해 이를 더욱 강화한다는 방침이다.

우선 2027년까지 2나노(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 공정에 ‘후면전력공급(BSPDN)’ 기술을 도입(SF2Z)하기로 했다.

삼성전자는 이미 내년부터 2나노 공정을 시작한다고 밝힌 바 있는데, 여기에 ‘후면전력공급’ 기술을 탑재한다는 것이다.

‘후면전력공급’은 전력선을 웨이퍼 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 고난도 기술로, 아직 상용화 사례가 없다.

그동안 반도체 전력선은 웨이퍼 앞면에 회로를 그렸지만, 후면에도 이를 그리게 되면 초미세화 공정을 구현할 수 있는 ‘게임 체인저’로 평가받아왔다.

세계 최대 파운드리 업체인 대만 TSMC는 2026년 말 2나노 이하 1.6공정에 ‘후면전력공급’ 기술을 도입하겠다고 밝힌 바 있다.

삼성전자는 후면전력공급 기술을 통해 기존 2나노 공정 대비 소비전력·성능·면적의 개선 효과와 함께 전류의 흐름을 불안정하게 만드는 전압 강하 현상을 대폭 줄여 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 향상할 것으로 기대하고 있다.

삼성전자는 또 2027년에는 AI 설루션에 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한, 빛을 이용한 광학 소자 기술까지 통합할 계획이다.

아울러 2025년에는 기존 4나노 공정에 칩을 더 작게 만들면서 성능을 높이는 ‘광학적 축소’ 기술을 도입(SF4U)해 양산할 예정이라고 밝혔다.

삼성전자 파운드리 사업부 최시영 사장은 이날 기조연설에서 “AI 시대 가장 중요한 건 AI 구현을 가능케 하는 고성능·저전력 반도체”라며 “AI 반도체에 최적화된 게이트올어라운드(GAA) 공정 기술과 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대 고객들이 필요로 하는 원스톱 AI 설루션을 제공할 것”이라고 말했다.

<연합뉴스>