삼성 파운드리 이탈하는 국내 AI 반도체 기업들

최근 국내 주요 AI 반도체 팹리스 기업들이 삼성전자 파운드리를 떠나 TSMC(대만 반도체 제조사)의 공정을 선택하는 움직임이 눈에 띄고 있습니다. 이는 단순히 기업의 파트너 교체를 넘어, AI 반도체 산업의 기술적 진화와 시장 구조의 변화를 보여주는 중요한 사례로 분석됩니다.

1. 국내 AI 반도체 기업들의 파운드리 선택 변화

2024년 10월 2일 업계 소식에 따르면, 퓨리오사AI, 딥엑스, 모빌린트와 같은 주요 국내 AI 반도체 팹리스 기업들이 차세대 칩 생산을 위해 TSMC를 선택하는 흐름이 이어지고 있습니다. 이들은 기존에 삼성전자 파운드리에서 칩을 생산했으나, 성능 및 최적화 이슈를 고려해 차세대 칩에서는 TSMC의 공정으로 전환한 것이 특징입니다.

• 퓨리오사AI

퓨리오사AI는 1세대 칩인 ‘워보이’를 삼성전자의 14나노 공정에서 생산했지만, 2세대 칩 ‘레니게이드’는 TSMC의 5나노 공정으로 전환했습니다. 특히 레니게이드는 국내 AI 반도체 업계에서 처음으로 2.5D 패키징 기술(CoWoS)을 기반으로 HBM3 메모리를 탑재한 점이 주목받고 있습니다. 또한, 2024년 4분기 출시 예정인 ‘레니게이드S’ 역시 TSMC의 5나노 공정을 선택하며 이탈 현상이 계속되고 있습니다.

• 딥엑스

딥엑스 또한 삼성전자 파운드리 공정을 사용해 오다가 차세대 칩에서는 TSMC로 옮겨갔습니다. DX-V3 SoC는 TSMC의 12나노 공정을 채택했으며, 2024년 중 샘플 출시를 목표로 하고 있습니다. 이전에 출시된 DX M1(AI 가속기)와 DX-H1(AI 서버용 가속기)는 삼성전자 파운드리에서 5나노 공정으로, DX-V1은 28나노 공정으로 생산되었으나, TSMC로의 이탈을 결정한 상황입니다.

• 모빌린트

모빌린트 역시 1세대 칩 ‘에리스’는 삼성전자 파운드리의 14나노 공정을 사용했으나, 차세대 칩 ‘레귤러스’는 TSMC의 12나노 공정으로 옮겨갔습니다. 이는 AI 반도체 기업들이 점차 TSMC의 기술적 우위를 인정하며, 최적화를 목표로 파운드리 파트너를 바꾸고 있음을 보여줍니다.

기업명	1세대 칩 이름	1세대 공정	2세대 칩 이름	2세대 공정	양산 시기
퓨리오사AI	워보이	삼성전자 14나노	레니게이드	TSMC 5나노	2024년 예정
딥엑스	DX M1	삼성전자 5나노	DX-V3	TSMC 12나노	2024년 예정
모빌린트	에리스	삼성전자 14나노	레귤러스	TSMC 12나노	2024년 예정

2. TSMC로 이탈 이유: 최적화와 공정 기술력

AI 반도체는 기술적으로 매우 복잡하며, 개발에서 양산까지 많은 자본이 투입되는 고위험 산업입니다. 따라서 팹리스 기업들은 성능과 비용 효율성 측면에서 칩을 최적화할 수 있는 파운드리 파트너를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 특히 AI 반도체의 경우, 공정 기술력이 곧 기업의 생존에 직결됩니다.

TSMC는 5나노 이하 공정 기술에서 세계 최고 수준의 기술력을 보유하고 있으며, AI 반도체 특성에 맞춘 고도의 최적화 솔루션을 제공할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다. 퓨리오사AI의 경우, CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)와 같은 최신 패키징 기술을 도입한 것도 TSMC의 기술력에 대한 신뢰에서 비롯된 결정으로 볼 수 있습니다.

3. 삼성전자 파운드리의 과제와 대응 전략

삼성전자 파운드리는 그동안 국내 스타트업 팹리스 기업들을 위해 MPW(멀티프로젝트웨이퍼) 공정을 지원하며 다양한 혜택을 제공해 왔습니다. 그러나 AI 반도체라는 특수한 분야에서의 경쟁력 강화는 아직 갈 길이 멀다는 지적이 나옵니다.

특히 TSMC와의 점유율 격차가 점점 벌어지고 있는 상황에서, 삼성전자는 대형 고객사뿐 아니라 소형 팹리스 기업들에 맞춘 맞춤형 지원과 최적화된 공정을 강화해야 할 필요성이 있습니다. TSMC는 소형 팹리스 기업들과 협력해 성장해왔으며, 이를 통해 기술력과 생태계를 동시에 확장하는 데 성공했습니다. 삼성전자 역시 이런 협력 모델을 벤치마킹할 필요가 있다는 분석이 제기되고 있습니다.

시장조사 기관 트렌드포스(TrendForce)에 따르면, 2024년 2분기 기준 TSMC의 전 세계 파운드리 시장 점유율은 62.3%로, 삼성전자의 11.5%를 크게 앞서고 있습니다. TSMC가 2023년 대비 점유율을 5.9%포인트 증가시킨 반면, 삼성전자는 소폭 감소했습니다. 이는 TSMC가 고급 공정에서 선두를 유지하며 고객을 지속적으로 확보하고 있다는 것을 의미합니다.

4. 국내 AI 반도체 기업들의 향후 전망

퓨리오사AI, 딥엑스, 모빌린트와 같은 국내 AI 반도체 기업들의 글로벌 경쟁력은 이번 TSMC로의 전환을 통해 더욱 강화될 전망입니다. 특히 AI 반도체는 앞으로 자율주행차, 데이터센터, 로봇 등 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 예상되며, 기술 경쟁력이 곧 기업의 성패를 좌우하는 핵심 요소로 자리잡을 것입니다.

국내 AI 반도체 기업들이 TSMC를 선택함으로써 더 높은 기술적 성능을 기대할 수 있으며, 이는 글로벌 시장에서의 경쟁력 강화로 이어질 가능성이 큽니다. 그러나 삼성전자 파운드리가 이러한 기업들을 다시 유치하려면, 기술력과 지원 정책을 대폭 강화해야 할 필요가 있습니다.

5. 결론: 파운드리 선택의 중요성과 삼성전자의 과제

이번 국내 AI 반도체 기업들의 TSMC로의 이탈은 단순한 파운드리 교체 이상의 의미를 가지고 있습니다. 이는 AI 반도체 시장의 치열한 경쟁 속에서 최적화와 기술력이 얼마나 중요한지를 여실히 보여주는 사례입니다. 삼성전자는 이번 이탈을 계기로 TSMC와의 기술 격차를 좁히고, 소형 팹리스 기업들에게 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있는 체계를 강화하는 것이 필수적입니다.

궁극적으로, AI 반도체 시장은 더욱 빠르게 발전할 것이며, 삼성전자 파운드리의 미래 전략이 한국 반도체 산업 전체의 경쟁력을 좌우하는 중요한 변수로 작용할 것입니다.

삼성 파운드리를 이탈하는 AI 반도체

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