갤럭시S22 韓버전, 엑시노스 대신 스냅드래곤…'삼성 4나노 제품인데'
애플 아이폰6, 엔비디아 GPU…삼성, 수율 문제로 TSMC에 수주 뺏겨와
사내서도 위기감 불거졌나…삼성, 파운드리사업부 경영 진단 실시한다
[시사오늘·시사ON·시사온= 한설희 기자]
삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산) 사업부의 위기감이 고조되고 있다. 첨단 공정인 5나노미터(㎚) 이하 첨단 공정 수율이 당초 계획에 못 미치고 있다는 지적이 나온 데 이어, 일각에서는 삼성이 전담 위탁 생산했던 퀄컴의 모바일프로세서(AP) 스냅드래곤8마저 대만 업체 TSMC에 뺏길 가능성이 높다는 우려까지 제기되고 있다. 수율 문제를 신속히 해결하지 않을 경우 과거 아이폰6, 엔비디아 GPU 등 사례처럼 TSMC에 수주를 내줘 양사 간 격차가 더 벌어질 것이라는 관측도 나온다.
삼성, 4나노 공정 수율 논란…외신 “퀄컴, 삼성 수주 TSMC로 바꾼다”
최근 업계에선 삼성전자의 파운드리 4나노미터 미세공정 수율(제품의 결함이 없는 합격품의 비율)이 퀄컴 등 고객사 기대에 미치지 못하고 있다는 분석이 대두되고 있다.
14일 해외 IT 매체 가젯그래이프바인(Gadget Grapevine)에 따르면 퀄컴은 현재 삼성이 위탁 생산하고 있는 '스냅드래곤8 Gen1'(1세대)의 대체 버전 ‘스냅드래곤8 Gen1+’에 대한 생산 계약을 TSMC와 체결할 전망이다.
삼성의 4나노 공정 수율이 낮아, 퀄컴의 반도체 수요를 충족시키는 데 어려움을 겪고 있다는 게 주된 근거다. 스냅드래곤8 Gen1은 4나노 공정 제품으로, 삼성전자가 최근 출시한 스마트폰 ‘갤럭시S22 시리즈’를 비롯해 샤오미12, 원플러스10프로 등에 탑재됐다.
앞선 외신은 “퀄컴이 TSMC에 업그레이드된 1세대 칩 생산을 시작하라고 요청한 건 공급 부족 때문일 수 있다”고 설명했다. 대만 IT매체인 ‘디지타임스’도 “최근 퀄컴은 삼성전자의 낮은 4나노 수율로 인해 스냅드래곤8 1세대 생산에 차질을 빚고 있다”며 “삼성전자가 3나노에서 TSMC보다 나을 지 알 수 없다”고 보도했다.
이와 더불어 최근 발표된 갤럭시S22 시리즈의 국내 버전에 삼성 엑시노스 대신 퀄컴 스냅드래곤이 채택된 것도 수율 문제 때문이라는 추측도 나온다. 삼성은 플래그십 스마트폰을 출시할 때마다 한국 시장에선 엑시노스를, 북미 시장에선 스냅드래곤을 채택하는 등 현지 맞춤형 전략에 따라 시장별로 다른 반도체를 선택해 왔는데, 이번엔 이례적으로 국내 버전에도 미국 퀄컴사의 반도체가 채택됐기 때문이다. 엑시노스는 삼성전자 파운드리 4나노 핀펫 공정으로 생산되는 것으로 알려졌다.
삼성, TSMC에 파운드리 수주 꾸준히 뺏겨…경영진단 실시 등 위기론↑
삼성의 파운드리 수율 문제는 어제 오늘 일이 아니다. 과거 파운드리 수율로 인해 수주를 TSMC에게 뺏긴 경험이 적지 않다.
실제로 애플은 2015년 ‘아이폰6 시리즈’의 AP를 삼성전자와 TSMC에 절반씩 맡겼다. 하지만 삼성전자에서 생산한 AP가 TSMC 대비 성능과 전력효율 등에서 떨어진다는 비판이 제기되자, 애플은 다음 아이폰 시리즈부터 TSMC에 전격 일임했다.
또한 2018년에는 세계 최초로 EUV(극자외선) 기술을 적용한 7나노 생산에 성공했지만 수율 안정화 실패로 양산에 차질이 생기면서, 기존 불화아르곤(ArF) 노광기술을 유지한 TSMC에 사업을 뺏긴 것으로도 전해진다.
아울러 삼성전자는 2020년 엔비디아로부터 2020년 PC그래픽처리장치(GPU) ‘RTX 30시리즈’를 수주했으나, 저조한 수율로 인해 2021년부터 TSMC에게 위탁 생산을 내줬다.
이에 대해 삼성전자는 지난 1월 컨퍼런스콜(실적발표회)을 통해 “(4~5나노급) 공정 미세화, 복잡도 증가로 초기 안정적 수율 확보 난이도가 높아졌다”며 “첨단 공정 안정화가 계획 대비 지연된 점은 있다”고 일부 시인하기도 했다.
업계에서는 이 같은 수율 문제로 오는 2030년까지 파운드리 1위를 달성하려는 삼성의 목표에 제동이 걸릴 수 있다는 우려가 나온다.
앞서 이재용 삼성전자 부회장은 ‘반도체 비전 2030’을 제시하고 비(非)메모리반도체 분야 생산·연구개발(R&D)에 133조 원을 투자, 세계 1위 대만 TSMC를 넘어서겠다고 발표한 바 있다. 그러나 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 3분기 기준으로 TSMC의 글로벌 시장 점유율은 53.1%, 삼성전자는 17.1%로 점유율 격차가 이미 크게 벌어진 실정이다.
모건스탠리는 최근 보고서를 통해 “TSMC와 삼성전자의 기술 격차는 지난 1년 동안 확대됐다”며 “오는 2023년에는 TSMC가 3나노 반도체 공정에서 거의 100%의 시장점유율을 차지할 것”이라고 전망했다.
삼성도 위기임을 인식한 분위기다. 삼성은 최근 삼성전자 반도체부품(DS) 사업부문 산하 파운드리사업부부를 대상으로 경영진단을 실시할 계획이다. 이번 진단은 3개월에서 6개월 가량 진행된다.
이와 관련, 삼성전자 관계자는 “경영진단은 사업 경쟁력 제고 차원에서 이뤄질 수 있는 상시적인 활동이지 중대한 일은 아니다”라고 선을 그었다. 또한 퀄컴 스냅드래곤8 Gen1+ 수주 중단과 관련해선 "공개할 수 있는 사안이 아니다”라고 전했다.
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