TSMC 추격의 열쇠 'GAA'…고객 맞춤 늘린다[삼성 파운드리 新전략②]

[서울=뉴시스]이인준 기자 = 삼성전자가 대만 TSMC를 상대로 차세대 트렌지스터 구조(GAA) 공정 다변화라는 승부수를 던졌다.

삼성전자가 미국 실리콘밸리에서 12일(현지시간) '삼성 파운드리 포럼 2024(Samsung Foundry Forum 2024)'를 열고, 2나노 라인업을 대거 소개했다.

삼성전자는 지난해 열린 파운드리 포럼에서 2나노 공정 로드맵과 관련 ▲2025년 모바일용(SF2) ▲2026년에는 고성능컴퓨팅(HPC)·인공지능용(SF2X) ▲2027년 차량용(SF2A) 등 응용처별 기술 개발을 추진하겠다고 밝혔다.

이어 올해 행사에서는 2027년 HPC·AI(SF2Z)도 새롭게 공개했다.

이 공정은 삼성전자의 전력 효율을 높인 신기술 BSPDN(후면전력공급·Back Side Power Delivery Network) 기술이 적용된다.

2나노 공정은 현재 파운드리 업계에서 공정 개발 경쟁이 가장 치열한 시장이다. 삼성전자와 TSMC 외에도 미국의 인텔, 일본의 라피더스 등이 참전한 상태다. 이에 2나노는 반도체 업체들의 차세대 기술력이 집결되고 있다.

이런 가운데 차세대 트렌지스터 구조인 GAA(게이트올어라운드) 기술은 파운드리 업체들의 핵심 경쟁 무기다. 현재 반도체가 너무 작아져 전력이 제대로 흐르지 못해 칩 성능이 떨어지는 문제가 생기고 있다. GAA는 전류가 흐르는 채널과의 접점 면을 기존 3개에서 4개로 늘려 이 같은 전류 문제를 안정적으로 제어할 수 있게 한다.

삼성전자는 세계 최초로 GAA 기술을 지난 2022년 6월 3나노 공정에 적용했다.

현재 파운드리 업체 중 차세대 GAA 기술을 상용화 한 곳은 삼성전자가 유일하다. 다만 차세대 2나노에서는 파운드리 업계가 모두 GAA 공정을 도입하며 기술 주도권 확보를 위한 치열한 경쟁이 예고된다.

삼성전자가 2나노 공정의 제품 라인업 확대에 주력하는 가운데 TSMC도 2026년 후면전력 기술을 적용한 N2P, HPC용 N2X 등을 양산한다고 밝힌 바 있다.

TSMC는 삼성전자보다 한 발 먼저 1나노대 공정 양산을 시작한다. TSMC는 2026년 하반기에 'A16'이라는 새 공정 양산에 들어갈 예정이다. 삼성전자는 2027년 1.4나노 제품 양산을 계획하고 있다.

업계에서는 파운드리 업체들이 공정 개발에 열을 올리는 것은 팹리스(반도체 설계) 고객사의 요구사항이 다양해고 있기 때문으로 본다.

생성형 AI의 출현 이후 모바일은 물론 HPC, 자동체 등 다양한 첨단 산업에서 반도체의 수요가 높아지는 만큼, 파운드리 업계도 고객 확보에 사활을 걸고 있는 것이다.

최시영 삼성전자는 "AI 반도체에 최적화된 GAA(Gate-All-Around) 공정 기술과 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대에 고객들이 필요로 하는 원스톱(One-Stop) AI 솔루션을 제공할 것"이라고 말헀다.


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