이 기사는 2024년 07월 12일 15:35 thebell 에 표출된 기사입니다.

삼성전자 모바일익스피리언스(MX)사업부와 디바이스솔루션(DS)부문은 밀접한 관계가 있다. 동일한 소속이면서도 서로가 최대 고객이자 협력사이기 때문이다. MX사업부는 세트업체로서 최고의, 최적의 부품을 선별하는 데 같은 삼성전자라고 해서 진입장벽이 낮지 않다.

실제로 '갤럭시S23' 시리즈에서는 DS부문이 설계 및 생산하는 애플리케이션프로세서(AP)가 빠졌다. 접는 스마트폰(폴더블폰)이 6세대에 이를 동안 '엑시노스' 시리즈는 한 번도 탑재되지 못했다.

DS부문 입장에서는 MX사업부가 단순 고객을 넘어 외부 레퍼런스로 작용할 만큼 중요하다. 이번 '갤럭시Z폴드6' 및 '갤럭시Z플립6'에 AP를 넣지 못한 것에 대한 안팎의 아쉬움이 큰 배경이다. 대신 스마트워치 신작에서 의미 있는 결과물을 만들었다. 추후 DS부문 성패를 가를 수도 있는 요소다.

◇GAA·FO-PLP까지 적용된 삼성 반도체 '정수'

삼성전자는 프랑스 파리에서 개최한 '갤럭시 언팩 2024'를 통해 '갤럭시워치7'과 '갤럭시워치 울트라'를 공개했다. 사상 첫 울트라 모델만큼이나 주목할 점은 장착된 AP '엑시노스W1000'이다.


W1000은 삼성전자가 처음으로 3나노미터(nm) 2세대 공정을 도입한 칩이다. 앞서 삼성전자는 하반기부터 3나노 2세대 반도체를 양산한다고 했다. 차세대 스마트폰 AP인 '엑시노스2500'보다 먼저 W1000이 등장하면서 해당 공정 데뷔전을 치르게 된 것이다.

삼성전자는 2022년 6월 세계 최초로 3나노 생산라인을 가동했다. 동시에 게이트올어라운드(GAA) 기술도 활용했다. GAA는 트랜지스터 게이트(전류가 드나드는 문)와 채널(전류가 흐르는 길)이 닿는 면을 4개로 늘린 구조다. 기존 핀펫(FinFET) 시스템은 3면이 접촉한다. 많이 닿을수록 전류 흐름을 세밀하게 제어할 수 있는 것이 특징이다.

다만 삼성전자는 3나노 GAA 공정 개방 이후 마땅한 고객을 확보하지 못했다. 가장 먼저 시도했음에도 수율(완성품 중 양품 비율), 안정성 등 완성도 측면에서 긍정적인 평가를 받지 못한 것으로 파악된다.

이 때문에 3나노 2세대에서 반전의 계기를 마련해야 한다. 실천하지 못하면 이어질 2나노, 1나노 경쟁에서도 뒤처질 수밖에 없기 때문이다. W1000 역할이 어느 때보다 중요한 배경이다.

W1000에는 첨단 패키징인 '팬아웃-패널레벨패키징(FO-PLP)'도 적용됐다. FO-PLP는 웨이퍼에서 자른 칩을 사각형 모양 패널에 배치해 패키징하는 기법이다. 버리는 테두리를 최소화할 수 있어 원가절감 및 생산성 향상에 도움된다. 더불어 전력관리칩(PMIC)과 메모리를 결합해 칩 사이즈를 줄이는 임베디드 패키지 온 패키지(ePOP)도 활용했다.

삼성전자가 스마트워치 AP에 3나노급 공정을 쓴 건 처음이다. 올 하반기 생산에 들어갈 '엑시노스2500'도 3나노 2세대 기반이다. 두 제품을 통해 3나노 2세대의 가능성을 보여준다면 빅테크로부터 최첨단 반도체 수주를 따낼 수 있다.


◇AP 시장 분위기 바꿀 '갤럭시S25'에 쏠린 눈

올 초 '엑시노스2400'이 갤럭시S 시리즈에 복귀하면서 폴더블폰 진입에 대한 기대감을 키웠다. 하지만 결과적으로 Z폴드6와 Z플립6 모두 퀄컴의 '스냅드래곤8 3세대'가 단독 채택됐다.

MX사업부에서도 고민하는 지점이다. 가격경쟁력 측면에서 AP 이원화가 유리하기 때문에 지속적으로 엑시노스와 스냅드래곤을 저울질하고 있다.

노태문 삼성전자 모바일익스피리언스(MX)사업부장(사장)은 언팩 이후 기자간담회에서 "AP 결정할 때 여러 가지를 고려하고 최적의 솔루션을 선택하기 위해 오래전부터 파트너사와 선행 개발, 플랫폼 협의 등을 거친다"면서 "일반적인 성능을 넘어 우리의 핵심 코어 밸류, 소비자 경험 등까지 비교한다. 폴더블폰에 엑시노스를 안 쓰고 있지만 앞으로도 계속되진 않을 것"이라고 설명했다.

추후 엑시노스 활용 가능성을 열어두면서도 현시점에서는 적합하지 않다고 우회적으로 평가한 셈이다.

업계에서는 내년 초 공개되는 '갤럭시S25' 시리즈에 엑시노스2500이 탑재될지, 들어간다면 물량이 어느 정도일지 등에 관심이 쏠린다. 갤럭시S24에서는 울트라 모델을 뚫지 못하면서 출하가 제한적이었다. 통상 울트라가 가장 많이 팔린다.

갤럭시워치7 및 울트라에 이어 갤럭시S25까지 삼성전자의 3나노 2세대 반도체가 활약한다면 중장기 관점에서 전사적으로 큰 힘이 될 수 있는 요인이다. MX사업부와 DS부문의 공생은 물론 외연 확장에도 필수적인 영향이다.