엔비디아 자율주행칩 품는 삼성 파운드리…TSMC 병목에 '흑자 전환' 전망도

[아이뉴스24 권서아 기자] 삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산) 사업부가 엔비디아의 자율주행칩과 언어처리장치(LPU)칩 '그록3(Groq3)' 생산을 앞세워 흑자 전환 기대감을 키우고 있다.

세계 1위 파운드리인 대만 TSMC의 첨단 공정 생산능력이 한계에 다다른 가운데 삼성전자가 4·8나노 공정 수주를 기반으로 2나노 추가 물량까지 확보할 수 있다는 관측이 나온다.

전영현 삼성전자 반도체(DS) 부문장(부회장)은 지난 8일 서울 신라호텔에서 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)와 회동한 뒤 "4나노와 8나노 공정에서 필요한 자율주행 칩과 그록 칩에서 엔비디아와 협력하고 있고 그 다음 세대 협력도 같이 논의하고 있다"고 밝혔다. 삼성전자가 엔비디아 자율주행칩 생산 협력을 공식화한 것은 이번이 처음이다.

그록은 엔비디아가 지난해 12월 인수한 LPU 전문 팹리스(반도체 설계) 기업이다. 최근 추론용 칩 생산을 삼성 파운드리에 맡긴 데 이어 주문량도 늘리고 있는 것으로 알려졌다. 업계에서는 엔비디아 생태계에 들어간 고객사의 물량이 삼성전자 파운드리 가동률을 끌어올리는 계기가 될 수 있다고 보고 있다.

김용석 가천대 반도체대학 석좌교수는 "그록은 엔비디아가 사실상 자사 생태계로 편입한 회사인 만큼 삼성 입장에서는 의미 있는 고객"이라며 "4나노와 8나노 공정 수율(정상품 비율)은 이미 안정권에 들어섰고, 2나노 역시 최근 60% 안팎까지 올라온 것으로 알려져 수익성 확보 기반이 마련되고 있다"고 말했다.

삼성전자는 테슬라 차세대 자율주행 칩 생산도 준비하고 있다. 하반기 미국 텍사스주 테일러 공장에서 2나노 최첨단 공정을 활용해 테슬라 칩(AI5·AI6) 생산에 나설 예정이다. 테슬라 물량이 본격 반영되면 신규 공장 가동률 상승과 파운드리 실적 개선에 힘이 실릴 것으로 예상된다.

TSMC의 2나노 병목 현상도 삼성전자에는 반사이익으로 작용할 수 있다. 반도체 수요가 늘면서 TSMC에 주문이 몰리고, 구글과 엔비디아 등 주요 고객사들이 대체 생산처와 패키징(후공정) 파트너를 검토하고 있다.

업계에서는 삼성전자 파운드리가 오는 3분기 흑자 전환할 수 있을 것으로 보고 있다. 엔비디아 4·8나노 물량, 테슬라 2나노 생산, TSMC 병목에 따른 추가 수주가 이어지면서다. 파운드리 사업부는 2022년 이후 적자를 이어온 것으로 알려져 있다.

김 교수는 "TSMC는 2나노 팹(공장) 라인이 사실상 포화 상태에 가깝다"며 "삼성이 2나노 수율을 더 끌어올리면 하이퍼스케일러(대규모 데이터센터 운영사)와 빅테크 기업들로부터 추가 수주를 받을 가능성이 높다"고 분석했다.

이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수도 "자율주행에 쓰이는 반도체는 앞으로 시장이 계속 확대될 수밖에 없다"며 "4·8나노 물량이 현재 어느 정도인지는 알 수 없지만 양산에 문제가 없다면 물량은 늘어날 것"이라고 말했다.

그는 "삼성이 엔비디아 자율주행칩을 안정적으로 생산하면 관련 빅테크 기업으로부터도 위탁생산을 맡을 수 있다"며 "다만 수율과 품질 문제가 없어야 하고 양산성, 기술 경쟁력이 입증돼야 한다"고 했다. 이어 "여러 고객사 수주가 확대되는 상황인 만큼 올해 흑자 전환도 충분히 가능하다"고 덧붙였다.

한진만 삼성전자 파운드리사업부장 사장도 최근 웨이저자 TSMC 회장의 견제성 발언에 대해 "10년이 걸리든 20년이 걸리든 꿈은 꿔야 한다"고 말했다.