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[반도체레이다]차세대 칩 'AI5·AI6' 2나노 시양산 속도…수율 안정화로 레퍼런스 확보 총력

테일러 팹 페이즈1 가동률 견인 필수…2030년 페이즈2 안착으로 이어져야

[디지털데일리 배태용기자] 미세 공정 투자를 위한 대규모 시설투자(CapEx)와 초기 수율 확보 난항이 맞물리면서 삼성전자 파운드리 사업부가 적자 탈출을 위한 전환점 마련에 주력하고 있다.엔비디아와 애플 및 AMD 등 주요 빅테크들의 차세대 초선단 물량을 대만 TSMC가 대부분 가져가는 상황에서 삼성 파운드리에 절실한 것은 단순한 로드맵 발표가 아닌 거물급 빅테크의 실전 대량 양산 검증이라는 분석이 나온다.

19일 반도체 업계에 따르면 삼성전자가 협력을 타진 중인 테슬라의 차세대 자율주행 및 인공지능(AI) 칩 'AI5'와 'AI6'의 2나노미터(nm) 테이프아웃 및 시양산 준비 작업이 속도를 내고 있다.약 20조원 규모로 추정되는 테슬라향 2나노 물량은 2027년부터 본격적인 대량 양산에 들어갈 것으로 관측되며 이는 삼성 파운드리의 판도를 바꿀 분수령으로 꼽힌다.

자율주행용 칩과 슈퍼컴퓨터용 시스템온칩(SoC)은 극한의 주행 환경 속에서 높은 안전성과 연산 효율을 동시에 만족해야 한다.차량 정지나 오작동이 인명 사고로 직결되는 특성상 테슬라가 요구하는 발열 제어와 계면 저항 및 연산 정확도 기준은 업계 최고 수준으로 꼽힌다.삼성전자가 테슬라의 2나노 칩을 안정적인 수율로 양산해 공급할 경우 TSMC 중심의 최선단 공정 시장에서 게이트올어라운드(GAA) 기반 2나노 공정의 신뢰성을 입증하게 된다.

이는 단일 계약을 넘어 다른 빅테크 팹리스 고객사들의 추가 수주로 이어질 핵심 레퍼런스가 될 전망이다.엔비디아나 퀄컴 등 자체 AI 칩을 설계하는 글로벌 팹리스 기업들은 생산 파트너를 선정할 때 검증된 양산 이력을 최우선 가치로 평가한다.테슬라라는 초대형 앵커 고객(Anchor Customer)을 확보할 경우 삼성전자의 2나노 GAA 수율을 관망하던 빅테크 고객사들의 수주 타진이 본격화될 수 있는 배경이다.

테슬라향 2나노 양산의 안착은 미국 텍사스주 테일러 파운드리 팹의 가동률과 수익성을 좌우하는 핵심 고리다.미국 정부의 보조금 지원 조건과 미·중 지정학적 리스크 회피를 위해 글로벌 빅테크들은 미국 현지에서의 최선단 파운드리 생산을 공급망 조건으로 요구하고 있다.

삼성전자가 370억달러 이상을 투입해 추진 중인 테일러 팹은 페이즈1(Phase 1·1공장) 장비 반입과 시운전을 거쳐 양산을 준비하는 단계다.페이즈1 라인을 안정적으로 가동하고 2030년까지 페이즈2(Phase 2·2공장) 확장 투자를 완성하기 위해서는 팹을 가득 채울 대규모 물량이 전제돼야 한다.2027년부터 투입될 테슬라의 2나노 물량이 테일러 팹의 기초 가동률을 단단히 받쳐줘야만 고정비 부담을 낮추고 페이즈2 시설투자로 이어지는 선순환 구조가 형성된다.

테슬라 2나노 수주를 통해 테일러 페이즈1 가동률을 끌어올리고 이를 바탕으로 실적을 개선해 페이즈2 확장까지 완결하는 단계적 선순환 고리가 완성돼야만 삼성전자의 미국 현지 최선단 생산 거점이 자생력을 확보하게 된다는 평가다.

반도체 업계 한 관계자는 "2027년 본격화될 테슬라 2나노 물량의 성공적인 양산 출하는 삼성 파운드리가 오랜 기간 겪어온 수율 우려를 털어내고 고객사를 다변화할 기회"라며 "테일러 팹의 가동률을 끌어올려 페이즈2 확장까지 이어지는 선순환 구조를 구축하는 것이 파운드리 적자 고리를 끊는 열쇠가 될 것이라는 시각도 있다"라고 진단했다.

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