"팹리스와 생태계 강화"…삼성, 2나노 기반 '반도체 설계 지원 키트' 제공

삼성전자 '삼성 파운드리ㆍSAFE 포럼' 한국 개최
100여 개 파트너 최첨단 반도체 개발 생태계 강화
4나노 MPW 제공, 내년 MPW 총 횟수 10% 이상 확대
2025년 2나노 양산 후 응용처 확대, 2027년 1.4나노 양산

▲삼성전자가 4일 삼성동 코엑스에서 개최한 '삼성 파운드리/SAFE 포럼'에 고객과 파트너 1,100여명이 참석한 가운데 최시영 사장이 기조연설을 하고 있다. (제공=삼성전자)

삼성전자가 팹리스(반도체 설계)와 함께 국내 반도체 생태계를 강화한다.

삼성전자는 4일 삼성동 코엑스에서 '삼성 파운드리 포럼 2023'과 'SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼 2023'을 개최해 AI(인공지능) 반도체 생태계 강화를 위한 파운드리(반도체 위탁생산) 전략을 공개했다. 앞서 삼성전자는 지난달 말 미국 실리콘밸리에서 2025년 양산을 시작하는 2나노(㎚·1나노=10억 분의 1ｍ) 공정의 파운드리 응용처를 순차적으로 확대한다고 밝힌 바 있다.

SAFE 파트너와 최첨단 2나노 제품 설계 인프라 발전

삼성전자는 'SAFE 포럼'에서 100여 개의 파트너와 함께 '고객의 성공'이라는 공동 목표를 제시하며 'PDK(반도체 서례 지원 키트) Prime' 솔루션 등 8인치부터 최첨단 2나노 GAA(게이트올어라운드) 공정까지 팹리스 고객의 최첨단 제품 설계 인프라를 발전시키기 위한 다양한 방법을 공유했다.

특히 삼성전자는 PDK 사용 편의성을 강화해 고객의 효율적 제품 설계를 지원하는 PDK Prime 솔루션을 올해 하반기부터 2나노, 3나노 공정 팹리스 고객에게 제공하며 향후 8인치와 12인치 레거시 공정으로 확대할 계획이다. 삼성전자는 제품 설계 시간을 단축할 수 있는 3개 항목과 설계 정확도를 높일 수 있는 2개 항목, PDK 사용 편의성을 강화한 2개 항목을 PDK Prime에 구현했다.

PDK Prime 항목 중 SDVC(Static Device Voltage Checker)는 트랜지스터, 저항, 캐패시터 등 반도체 내부 소자의 전압이 규격안에서 설계 됐는지를 10분 이내 확인할 수 있는 기능으로 기존 대비 90% 이상의 정격 전압 오류 검사 시간을 단축할 수 있다.

국내 주요 팹리스 기업들과의 AI·저전력 반도체 성과 소개

이번 포럼에는 국내 주요 팹리스 기업인 LX세미콘, 리벨리온, 딥엑스(DeepX) 등이 세션 발표자로 참가해 삼성전자 파운드리 공정을 통해 AI·저전력 반도체를 개발한 성과를 소개했다.

국내 최대 팹리스 기업인 LX세미콘의 고대협 연구소장은 "대형화, 고해상도ㆍ고화질ㆍ고주사율을 요구하는 동시에 전력 소모량이 적은 제품을 찾는 최근 디스플레이 시장의 니즈를 충족하기 위해 삼성전자 파운드리와 8인치 협력을 강화하고 향후 12인치까지 협력을 확대할 계획"이라고 밝혔다.

AI 팹리스 기업인 리벨리온의 박성현 대표는 "삼성전자 파운드리 5나노 공정에서 제작된 AI 반도체 아톰(ATOM)이 업계 최고 수준의 GPU 성능과 동급 NPU 대비 최대 3.4배 이상의 에너지 효율을 보인다"고 설명했다.

딥엑스의 김녹원 대표는 "다양한 엣지 및 서버 AI 응용 분야에 적합한 고성능 저전력 AI 반도체 4종(DX-L1, DX-L2, DX-M1, DX-H1)을 삼성전자 파운드리 5나노, 14나노, 28나노 공정을 통해 개발했다"고 말했다.

▲삼성전자가 4일 삼성동 코엑스에서 개최한 '삼성 파운드리/SAFE 포럼'에 고객과 파트너 1,100여명이 참석한 가운데 딥엑스 김녹원 대표, LX세미콘 고대협 연구소장, 삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장, 리벨리온 박성현 대표가 기념촬영을 하고 있다. (제공=삼성전자)

MPW 서비스 확대, 국내외 시스템반도체 설계 역량 강화

삼성전자는 다품종 소량생산을 위해 한 장의 웨이퍼에 다른 종류의 반도체 제품을 함께 생산하는 최첨단 'MPW'(Multi Project Wafer) 서비스 현황과 계획, 국내외 시스템 반도체 연구개발 생태계 강화 방안을 공개했다.

삼성전자는 AI, 고성능 컴퓨팅, 모바일 제품 설계에 활용 가능한 첨단 4나노 공정의 MPW 서비스를 지난 4월 처음 시작했으며, 8월과 12월에 걸쳐 올해 세 차례 지원한다.

2024년에는 4나노를 비롯한 MPW 서비스를 올해보다 10% 이상 제공하는 등 국내외 팹리스 고객의 시제품 제작 기회를 지속 확대할 계획이다.

삼성전자는 국내외 대학과의 연구개발 협력도 확대하며 시스템 반도체 설계 역량 강화에 나선다.

삼성전자는 2021년부터 한국과학기술원(KAIST) 반도체설계교육센터(IDEC)에 28나노 로직 공정 MPW 서비스를 무상으로 제공하고 있다. 올해 하반기부터 협력 범위를 FD-SOI(완전공핍형 실리콘 온 인슐레이터) 공정으로 확대하는 등 2026년까지 28나노 MPW 서비스를 총 15회 무상 제공해 600개 반도체 제작을 지원한다.

삼성전자는 국내 대학과의 추가 협력을 통해 미래 반도체 기술과 인재 양성, 혁신 생태계 구축을 적극 추진한다. 국내에 제공 중인 14나노 MPW 공정을 해외 대학에도 제공할 계획이다.

한편 삼성전자는 2025년 모바일을 중심으로 2나노 공정 양산을 시작해 2027년까지 고성능 컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI)으로 응용처를 단계별로 확대한다. 2027년에는 1.4나노 공정을 계획대로 양산한다. 최첨단 패키지 협의체 MDI 얼라이언스를 출범해 '비욘드 무어' 시대를 주도할 방침이다.

삼성전자는 2023년 하반기 평택 3라인에서 파운드리 제품을 양산하고 2024년 하반기 테일러 1라인 가동, 2025년 8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 서비스 시작 등 고객 수요에 탄력적으로 대응한다.

삼성전자는 삼성 파운드리 포럼을 올해 하반기에 유럽과 아시아 지역에서도 개최할 계획이다.