요약:
삼성전자는 첨단 칩 제조 사업의 자원 배분을 조정하고 4나노 생산 능력의 일부를 고대역폭 메모리(HBM) 기반 칩으로 전환하고 있으며, 차세대 5G 모뎀을 제조하기 위해 더욱 발전된 2나노 공정을 사용할 계획입니다. 이번 조정은 삼성이 고급 스토리지 제품의 생산 능력을 늘리는 데 도움이 될 뿐만 아니라 Qualcomm의 고급 칩 파운드리 주문을 수주할 수 있는 여건을 조성하여 Qualcomm이 향후 TSMC에 대한 단독 의존도를 줄일 수 있는 기회를 제공할 수도 있습니다.
삼성은 차세대 외장 5G 모뎀 M2800을 2nm 공정 제조로 전환할 계획입니다. 이 칩은 삼성 시스템LSI 부서에서 개발해 2027년 완성될 예정이다. 2028년 출시되는 갤럭시S28 시리즈 휴대폰과 차세대 엑시노스 2800 프로세서와 연동하는 것이 목표다.
이전 삼성 외장 모뎀은 4nm 공정을 주로 사용했습니다. M2800을 2nm 제조로 전환한다는 것은 삼성이 베이스밴드 통신 칩의 고급 공정 적용을 더욱 개선하는 동시에 점점 더 중요해지는 HBM 베이스 칩 제조를 위해 일부 4nm 생산 능력을 확보해야 함을 의미합니다.
HBM은 인공지능 가속기와 고성능 컴퓨팅 시스템의 핵심 구성요소입니다. 여러 겹의 DRAM 칩을 수직으로 쌓아서 더 작은 공간에서 더 높은 메모리 대역폭을 제공합니다. 일반적으로 전체 스택 구조의 하단에는 제어 로직, 데이터 전송 인터페이스 및 다른 칩과의 연결을 담당하는 기본 칩이 있습니다. 기본 칩의 설계 및 제조 프로세스는 HBM의 성능, 전력 소비 및 통합 기능에 직접적인 영향을 미칩니다.
인공지능 컴퓨팅에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 HBM의 시장 수요도 빠르게 확대되고 있습니다. 삼성은 DRAM 코어 칩 생산량을 늘려야 할 뿐만 아니라 기본 칩이 생산 속도를 따라갈 수 있도록 보장해야 합니다. 이전까지 삼성전자는 관련 기판 칩 제조에 주로 자체 4나노 공정을 사용했다. 따라서 4나노 생산능력 할당은 첨단 스토리지 사업 확장에 중요한 요소가 되고 있다.
삼성이 일부 4nm 자원을 HBM 제조로 전환한다고 해서 모든 관련 제품이 즉시 2nm 공정을 채택한다는 의미는 아닙니다. 지금까지 공개된 정보에 따르면 삼성은 표준 HBM 제품의 기본 칩을 생산하기 위해 여전히 4nm 공정을 사용할 계획이며, 차세대 M2800 모뎀은 2nm 공정으로 전환할 예정입니다. 두 가지 조정의 공통점은 삼성이 다양한 제품에 대한 첨단 제조 능력에 대한 수요를 재계획하고 있다는 것입니다.
이러한 변화는 NVIDIA의 맞춤형 HBM 프로젝트와도 관련이 있습니다. 앞서 엔비디아는 맞춤형 HBM 제품인 NVHBM을 개발하기 위해 삼성, SK하이닉스, 마이크론 등 스토리지 제조사와 협력하고 있으며, 핵심 부품의 설계와 성능을 통일하기 위해 관련 공급업체에 TSMC의 3nm 공정을 사용해 베이스 칩을 제조하도록 요구하고 있는 것으로 알려졌다.
그러나 삼성은 관련 베이스 칩을 생산하기 위해 자체 웨이퍼 파운드리 공정을 사용하는 것을 완전히 포기하지 않았습니다. 업계에 따르면 삼성전자는 TSMC의 첨단 공정 역량이 부족할 때 대안을 마련할 수 있도록 NVHBM 기판 칩 제조에 자체 2나노 공정을 활용하는 타당성을 검증하고 있는 것으로 전해진다. 관련 계획은 아직 검증 단계로 확정된 대규모 양산 체제로 볼 수는 없다.
TSMC의 현재 3나노미터 생산 능력은 인공지능 가속기, 고성능 컴퓨팅 칩, 스마트폰 프로세서 등 여러 시장에 동시에 서비스를 제공합니다. 이러한 분야의 수요가 지속적으로 증가함에 따라 고급 공정 용량에 대한 경쟁이 점점 더 치열해지고 있습니다. 삼성이 자체 2nm 공정을 사용하여 요구 사항을 충족하는 기판 칩을 생산할 수 있다면 일부 고객에게 추가 제조 옵션을 제공할 수 있는 기회를 갖게 될 것입니다.
동시에 삼성 2나노 공정의 가동률과 수율도 미래 경쟁력에 영향을 미치는 중요한 요소다. Wccftech가 인용한 분석에서는 엑시노스 2700, M2800 등의 제품이 점차 2나노 공정을 채택하게 된다면 삼성전자는 이 공정의 실제 적용 규모를 확대할 수 있는 기회를 갖게 될 것으로 보고 있다. 가동률이 증가하고 생산 경험이 축적됨에 따라 단위 제조 비용은 더욱 감소할 수 있습니다.
이러한 변화는 삼성과 Qualcomm 간의 파운드리 협력에 영향을 미칠 수 있습니다. 오랫동안 Qualcomm의 주력 Snapdragon 프로세서는 주로 TSMC의 고급 제조 공정에 의존해 왔습니다. TSMC의 기술 성숙도와 수율 성능은 고성능 모바일 칩 분야에서 경쟁 우위를 제공하지만 고급 제조 서비스 비용도 상대적으로 높습니다.
삼성이 2nm 공정에서 수율을 높이고 생산 능력을 확대하며 경쟁력 있는 견적을 제공할 수 있다면 퀄컴은 주요 생산 업무를 하나의 TSMC 회사에 집중하는 대신 향후 듀얼 세대 공장 전략을 채택하고 일부 제품을 삼성에 제조용으로 넘겨주는 것을 고려할 수도 있습니다.
Qualcomm의 경우 이중 공장 전략의 가치는 잠재적인 비용 절감뿐 아니라 공급망 유연성에도 있습니다. 고급 칩 생산은 소수의 파운드리에 크게 의존합니다. 특정 제조업체가 용량 제약, 생산 중단 또는 가격 변동을 경험하면 고객이 영향을 받을 수 있습니다. 자격을 갖춘 두 번째 공급업체를 도입하면 제품 계획 및 용량 배치에 대한 더 많은 옵션을 제공할 수 있습니다.
그러나 현재 Qualcomm이 2nm 공정을 사용하여 생산하기 위해 특정 주력 Snapdragon 프로세서를 삼성에 넘기기로 결정했다는 증거는 없습니다. 삼성이 관련 주문을 받을 수 있는지 여부는 여전히 실제 생산량, 성능, 전력 소비, 제조 비용 및 Qualcomm의 제품 신뢰성 요구 사항에 달려 있습니다. 관련 보도들은 확정된 상업적 협력 결과라기보다는 가능한 발전 방향을 제시하고 있다.
삼성의 이번 조정은 인공지능이 가져온 HBM 수요가 반도체 산업 전체의 생산능력 배분을 바꾸고 있다는 점을 반영한 것이다. 삼성에게 HBM 기판 칩은 스토리지 제품의 필수적인 부분일 뿐만 아니라 첨단 웨이퍼 파운드리 사업을 위한 중요한 성장 기회이기도 합니다. 삼성전자는 4나노 생산능력을 재배치하고 2나노 공정을 더 많은 제품에 적용해 스토리지 사업과 파운드리 사업의 경쟁력을 동시에 강화하겠다는 계획이다.
이 전략이 진전되면 삼성은 향후 HBM의 공급 능력을 확장할 수 있을 뿐만 아니라 2나노미터 공정을 사용하여 더 많은 고성능 컴퓨팅 및 모바일 칩 주문을 수주할 수도 있습니다. 하지만 실제로 TSMC에 도전할 수 있는지를 결정짓는 것은 첨단 공정의 수율과 안정성, 양산 능력, 고객 검증 결과다. Qualcomm의 경우 삼성이 2세대 제조의 신뢰할 수 있는 소스가 될 수 있는지 여부는 후속 제품 테스트 및 비즈니스 협상을 기다려야 답변을 얻을 수 있습니다.
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