[미디어펜=김견희 기자]"고성능·저전력 AI 반도체 솔루션을 완전히 통합해서 제공할 수 있는 기업은 전 세계에 단 하나, 삼성뿐이다. 삼성의 독창적이고 종합적인 AI 반도체 솔루션은 글로벌 시장에서 성공할 수 있는 확실한 기반이 될 것이다."

최시영 삼성전자 파운드리 사업부 사장이 9일 서울 강남구 삼성동에서 열린 '2024 파운드리 포럼'에서 AI 반도체 턴키 전략(일괄 공급)에 대해 "AI가 진화할 수록 시장의 수요는 통합 솔루션을 요구하게 될 것"이라며 삼성의 통합 솔루션에 대해 이같은 자신감을 내비쳤다. 

최 사장은 "AI 응용처가 기존 데이터센터에서 나아가 개인 스마트 기기나 웨어러블 기기, 자율주행 등 다양한 분야에 활용되고 있으며 국가 주도 프로젝트에서도 AI가 핵심 기술로 자리하는 시대에 살고 있다"고 말했다.

 

하지만 AI 성능이 진화할 수록 발생하는 난제가 있다고 시사했다. 최 사장은 "고성능 AI일수록 그에 따른 전력량과 대용량 데이터를 학습하기 위한 컴퓨팅 작업 등 개발 비용 증가로 이어질 수밖에 없다"며 "이런 시장 전망 속에서 설계부터 제조, 시스템레벨검진까지 전체 과정을 통합적으로 제공할 수 있는 서비스가 필요로 하게 된다"고 내다봤다. 

최 사장이 말하는 통합 솔루션은 파운드리, 메모리, 패키지 세 개 사업을 고객 맞춤 원스톱 서비스로 제공하는 것이다. 이는 업체를 각각 이용했을 때 대비 약 20% 가까이 시간을 단축할 수 있다.  또 제품 생산 전 과정에서 이탈을 막는 락인(Lock-In) 효과도 기대할 수 있다. 공급망 관리 측면에서도 고객의 편의성을 극대화할 수 있다. 

기술적 측면에서는 '게이트 올 어라운드(GAA)' 기술을 지속적으로 강화해 공정 경쟁력을 높이겠다고 했다. GAA는 반도체를 구성하는 트랜지스터 게이트(전류가 드나드는 문)와 채널(전류가 흐르는 길)이 닿는 면을 4개로 늘린 차세대 기술로 기존 핀펫(FinFET) 대비 데이터 처리 속도가 빠르고 전력 효율이 높다.

GAA 기반 2나노(10억분의 1) 공정 로드맵에서 후면전력공급 기술(BSPDN)을 적용한 'SF2Z' 공정을 추가해 2027년까지 마무리한다는 계획도 밝혔다. BSPDN은 전류 배선층을 웨이퍼 후면에 배치하는 기술로, 이를 통해 초미세 공정이 가능하다. BSPDN을 적용하면 전력 개선 효과뿐만 아니라 전류 흐름을 불안정하게 만드는 전압강하 현상을 대폭 줄여 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 향상시킨다. 

또 2027년까지 실리콘 포토닉스 기술 개발을 완료할 계획이다. 반도체 신호 전달 방식을 기존 전기에서 광자로 바꾸는 기술이다. 데이터 전송 속도, 전력 효율성을 큰 폭으로 개선할 수 있어 AI 반도체 개발에 필요한 기술로 꼽힌다.

최 사장은 "포토닉스 기술까지 확보한다면 AI 데이터센터에 필요한 모든 기술을 확보하게 되며 원스톱 AI 솔루션이 완성될 것"이라고 설명했다.

이 외에도 AI반도체의 핵심 부품인 고대역폭메모리(HBM)를 설계 단계부터 각 AI가속기에 맞춘 '커스텀 HBM'을 만들겠다고도 밝혔다. 지금까지는 완성품으로 만들어진 HBM을 엔비디아·AMD·구글 등 각사의 AI반도체에 갖다 붙여왔다면, 차세대 제품인 HBM4, HBM4E부터는 각사의 AI반도체 구조의 차이를 고려해 가장 효율적인 모습으로 설계하겠다는 것이다.

최 사장은 "삼성은 AI 전력효율을 높이는 BCD, 엣지 디바이스의 정확도를 높여주는 고감도 센서 기술 등 스페셜티 솔루션을 융합해 나가며 고객에게 가장 필요한 AI 솔루션을 제공해 나갈 것"이라고 말했다.

한편 이 날 현장에는 디자인 솔루션(DSP), 설계자산(IP), 설계자동화툴(EDA), 테스트∙패키징 (OSAT) 분야 총 35개 파트너사가 부스를 마련해 삼성 파운드리 고객들을 지원하는 솔루션을 선보였다. 

삼성전자는 매년 미국, 한국, 일본, 유럽 등에서 순차적으로 파운드리 포럼과 SAFE 포럼을 개최한다. 파운드리 포럼은 2017년, SAFE 포럼은 지난 2019년부터 진행해왔다. 행사를 통해 삼성전자는 파트너사들과 기술 협업을 알리고 네트워킹을 강화하며 기업 가치를 제고하고 있다.