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"원스톱 AI 솔루션 통합 제공 가능한 곳 삼성 뿐"
'파운드리 포럼&세이프 포럼 2024' 열고 공정기술 등 공개
파운드리 선단공정,고대역폭메모리,첨단패키징 품은 AI솔루션 강조
국내 DSP와 협력해 프리퍼드 네트웍스의 2나노 기반 AI가속기 수주
삼성전자가 종합 반도체 회사의 강점을 앞세우며 파운드리(반도체 위탁생산) 시장 주도권 확보에 드라이브를 건다.
TSMC와 달리 파운드리를 품은 종합 반도체 기업으로서 강점을 제시하고 나선 것인데 파운드리에서 후발주자인 삼성전자가 추격에 속도를 낼 수 있을지 주목된다.
"AI 솔루션 턴키,전 세계서 삼성만 가능" 
삼성전자는 9일 서울 강남구 코엑스에서 개최한 '삼성 파운드리 포럼 및 SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼 2024'에서 국내 시스템반도체 생태계 강화 성과와 지원 계획 등을 공개했다.
삼성전자는 현재 DSP(디자인 설루션)과 IP(설계자산),EDA(설계자동화툴),테스트·패키징(OSAT) 등 분야 파트너사 100여곳과 파운드리 생태계를 구축하고 있다.특히 EDA 파트너사는 23곳으로 TSMC를 앞섰다.이를 통해 반도체 팹리스(설계 전문회사)의 효율적인 설계를 지원하고 있다고 삼성전자는 강조했다.
현재 삼성전자 파운드리가 확보한 IP 숫자는 약 5300개다.7년이라는 파운드리을 고려하면 괄목할 만한 성과라는 것이 업계의 평가다.공정별 핵심 IP를 모두 보유하고 있으며,5월 6일 로또파트너사들과 지속적으로 협력해 포트폴리오는 계속 성장 중이라고 삼성전자는 전했다.
삼성전자 파운드리는 글로벌 EDA 기업인 시높시스,케이던스 등 IP 파트너와 선제적이고 장기적인 파트너십을 구축하며 IP 개발에 노력하고 있다.그 결과 2017년 파운드리사업부 출범 당시 14곳이던 IP 파트너는 현재 3.6배인 50곳으로 늘었다.
삼성전자는 올해 파운드리 포럼에서 2나노 반도체 설계를 위한 IP 확보 계획을 구체적으로 밝히는 등 최첨단 반도체 설계 고객을 위한 지원을 강화하고 있다.
삼성전자는 이번 포럼에서 파운드리와 메모리,패키지 역량을 모두 보유한 종합 반도체 기업의 강점을 바탕으로 고객 요구에 맞춘 통합 AI 솔루션 턴키(Turn Key,일괄 생산) 서비스 등의 차별화 전략을 제시했다.
특히,AI반도체에 적합한 저전력ㆍ고성능 반도체를 구현하기 위한 GAA(Gate-All-Around) 공정과 2.5차원 패키지 기술 경쟁력을 바탕으로 선단 공정 서비스를 강화한다는 전략이다.
삼성전자 파운드리 사업부 최시영 사장은 "고성능과 저전력은 AI와 HBM 발전의 가장 결정적인 기술"이라며 "각 솔루션을 개별적으로 제공하는 것은 여러 회사가 가능하지만 이를 완전히 통합해서 제공할 수 있는 전 세계에서 단 하나 뿐"이라고 강조했다.
DSP 가온칩스와 손잡고 PFN AI 가속기 반도체 수주도 
삼성전자는 이날 국내 DSP 업체인 가온칩스와의 협력으로 최첨단 공정 기반 턴키 서비스 수주 성과도 공개했다.
삼성전자는 일본 프리퍼드 네트웍스 (Preferred Networks,PFN)의 2나노(SF2) 기반 AI 가속기 반도체를 2.5차원(I-Cube S) 첨단 패키지를 통해 양산할 계획이다.
프리퍼드 네트웍스는 일본 인공지능 기업으로,딥러닝 분야에 특화해 칩부터 슈퍼컴퓨터,5월 6일 로또생성형AI 기반 모델까지 AI 밸류체인을 수직적으로 통합하여 첨단 소프트웨어 및 하드웨어 기술을 개발하는 기업이다.
삼성전자는 이날 한국의 우수한 팹리스 업체들이 HPCㆍAI 분야에서 영향력을 빠르게 확대해 나갈 수 있도록 디자인 솔루션 파트너(DSP)들과 적극적으로 지원하겠다고 밝혔다.
삼성은 국내 고객들이 최신 공정기술을 활용할 수 있도록 기술지원을 제공하고 있으며 시제품 생산을 위한 MPW(Multi Project Wafer) 서비스를 운영하고 있다.
MPW 서비스를 활용하는 고객은 단일 웨이퍼에 여러 종류의 설계를 배치하여 테스트하는 등 제조 비용을 절감하고 더욱 완성도 높은 반도체를 개발할 수 있다.
삼성전자의 올해 MPW 서비스 총 횟수는 4나노 공정부터 고성능 전력반도체를 생산하는 BCD 130나노 공정까지32회로 작년 대비 약 10% 증가했으며,2025년에는 35회까지 확대한다.
국내 팹리스와 DSP의 수요가 많은 4나노의 경우,내년 MPW 서비스를 올해보다 1회 더 추가 운영해 HPC,AI 분야 국내 첨단 반도체 생태계 확대를 적극 지원할 계획이다.
"파운드리만?파운드리도 하는 종합 반도체 회사" 
삼성전자는 파운드리 사업만 하고 있는 TSMC와 달리 파운드리를 품은 종합 반도체 기업으로서 강점을 내세우며 파운드리 시장 장악에 드라이브를 걸었다.
AI 시대를 맞아 고객의 AI 아이디어 구현을 위해 파운드리 기술은 물론 메모리,패키지 분야와의 협력을 통해 시너지를 창출하는 차별화 전략을 제시한 것이다.
고성능·저전력 반도체에 최적화한 차세대 트랜지스터 GAA(Gate-All-Around) 공정 기술,적은 전력으로도 고속 데이터처리가 가능한 광학소자 기술 등을 활용한 '원스톱 AI 설루션'을 내세웠다.
통합 설루션을 활용하는 팹리스 고객은 파운드리,메모리,패키지 업체를 각각 사용할 때보다 칩 개발부터 생산에 걸리는 시간을 약 20% 단축할 수 있다는 게 삼성전자의 설명이다.
GAA의 경우 삼성전자가 2022년 6월 세계 최초로 GAA 구조를 적용한 3나노 양산을 시작했다.올해 하반기에는 2세대 3나노 공정 양산에 들어간다.
TSMC는 GAA보다 한 단계 아래 기술로 평가받는 기존 핀펫(FinFET) 트랜지스터 구조를 3나노에 활용 중이며,2나노 공정부터 GAA를 적용한다는 계획이다.
"파운드리 선단공정·HBM·패키징 품은 AI솔루션,고객 가치 극대화"파운드리 선단공정과 HBM,패키징을 모두 품은 삼성 AI솔루션에 대한 특장점도 자세히 소개했다.
삼성전자 파운드리 사업부 송태중 상무는 "AI의 지속성장 가능성은 에너지 소비를 얼마나 효율적으로 처리하느냐에 딸렸다"며 "이는 매우 도전적인 요구사항이지만 통합 솔루션 개발을 제공할 수 있다는 측면에서는 매우 매력적인데 삼성전자는 파운드리 공정기술과 HBM,패키징 기술 최적화를 통해 고객에게 최고의 가치를 제공할 수 있다"고 말했다.
신사업기획팀장(메모리)인 최장석 상무는 "삼성전자는 AI와 HBM,CXL,SSD까지 다양한 제품 포트폴리오를 보유하며 고객에게 제공하고 있고 포트폴리오는 중요한 경쟁력이 되고 있다"며 "기존 범용 제품을 넘어 고객에게 최적화된 제품 제공을 통해 AI시대에 더 강력하고 효율적이고 경쟁력 있는 리더십을 유지할 것"이라고 밝혔다.
첨단패키징 전략을 맡고 있는 파운드리사업부 전희정 상무는 "삼성은 패키징 기술을 통해 첨단파운드리 기술과 메모리 기술을 결합하는 이종기술결합을 통해 제품의 성능을 극대화하고 제조 비용을 최적화하고 있다"고 강조했다.
대만 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 올해 1분기(1~3월) 삼성전자 파운드리의 매출 기준 점유율은 11.0%였다.지난해 3분기 12.4%에서 4분기 11.3%로 떨어진 데 이어 2개 분기 연속 하락했다.반면 대만 TSMC의 점유율은 지난해 3분기 57.9%에서 4분기 61.2%,올해 1분기 61.7%로 올랐다.
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