삼성 파운드리 '2세대 2나노' 공정 본격화...외부 고객사 확보 첫 발

SF2P, 다음달 PDK 1.0 개발 예정…공정 채택 사례도 확인돼

삼성전자가 차세대 파운드리 경쟁력 회복을 위한 준비에 나섰다. 최근 2세대 2나노(SF2P) 공정에 대한 기초 설계를 완료하고, 협력사들과 고객사 유치를 위한 프로모션에 돌입했다.

삼성전자는 지난해 에이디테크놀로지, Arm, 리벨리온과 협력 개발하기로 공개한 차세대 AI 컴퓨팅 칩렛 플랫폼도 최근 SF2P 공정을 채택한 것으로 파악됐다. 내부 고객사인 시스템LSI의 차세대 모바일 AP(애플리케이션 프로세서)를 제외하면 첫 활용 사례다.

27일 업계에 따르면 삼성전자 파운드리와 디자인하우스(DSP) 기업들은 최근 SF2P 공정에 대한 프로모션을 본격화했다.

지난해 9월 발표된 삼성전자 2나노 공정 기반의 AI CPU 칩렛 플랫폼(사진=삼성전자)

SF2P 공정, 외부 고객사 유치 준비 마무리…설계 키트도 곧 완성

SF2P는 삼성전자가 내년 양산을 목표로 한 2세대 2나노 공정이다. 올 하반기 양산될 예정인 1세대 2나노(SF2) 공정 대비 성능은 12% 향상됐으며, 소비 전력은 25%, 면적은 8% 줄일 수 있다는 게 삼성전자의 설명이다.

그동안 삼성전자와 DSP 협력사들은 잠재 고객사들과 SF2P 공정 수주에 대한 물밑작업을 진행해 왔다. 내부 고객사인 시스템LSI와도 SF2P 공정 기반의 차세대 모바일 AP(애플리케이션 프로세서) 설계 및 양산을 준비하고 있다.

나아가 올 2분기에는 외부 고객사들을 대상으로 SF2P 공정에 대한 프로모션에 나서기 시작했다. PDK(공정 설계 키트) 등 칩 설계를 위한 기본 준비가 마무리됐다는 판단에서다.

PDK는 파운드리 기업이 고객사인 팹리스에 제공하는 소프트웨어다. 특정 공정 기반에 맞춰 칩 설계가 가능하도록 회로 도면과 특성, 시뮬레이션 도구 등 다양한 정보를 포함하고 있다.

SF2P 공정의 PDK는 현재 0.9 버전까지 제작됐다. 통상 반도체 업계에서는 1.0 버전이 제작돼야 외부 고객사에 배포가 가능한 것으로 본다. SF2P 공정의 PDK 1.0 버전은 다음달에 개발될 것으로 알려졌다.

반도체 업계 관계자는 "SF2P 공정에 대한 제반 기술들이 갖춰지면서, 최근 삼성전자와 DSP 기업들이 SF2P 공정에 대한 수주 프로젝트를 진행하기 시작했다"며 "올해 삼성전자와 2나노 칩을 설계하려는 고객사들은 대부분 SF2P 공정을 쓰게될 것"이라고 설명했다.

AI CPU 칩렛 플랫폼도 SF2P 공정 채택

실제로 삼성전자 SF2P 공정은 상용화 궤도에 오르고 있다. 삼성전자 파운드리 사업부와 DSP 기업 에이디테크놀로지, IP(설계자산) 기업 Arm, 국내 AI 반도체 팹리스인 리벨리온이 협력 개발하는 'AI CPU 칩렛(Chiplet) 플랫폼'이 최근 SF2P 공정을 채택한 것으로 파악됐다.

해당 프로젝트는 리벨리온의 AI 반도체 '리벨(REBEL)'에 에이디테크놀로지가 설계한 CPU 칩렛을 통합하는 것이 주 골자다. CPU 칩렛은 Arm의 ‘네오버스 컴퓨팅 서브 시스템(Arm Neoverse Compute Subsystems) V3’를 기반으로 설계되며, 삼성전자의 2나노 공정을 통해 양산된다.

칩렛은 각기 다른 기능을 가진 반도체를 제조하고 하나의 칩으로 이어붙이는 최첨단 패키징 기술로, 복잡한 구성의 칩을 보다 효율적으로 제조할 수 있다는 장점이 있다.

해당 프로젝트는 지난해 9월 말 첫 공개됐다. 당시 참여 기업들은 삼성전자의 2나노 공정을 활용하기로 했으나, 구체적으로 어느 세대의 공정을 채택할 지는 확정하지 않았다.

그러나 이들 기업은 최근 SF2P 공정 채택을 확정하고 기술 개발에 돌입했다. 프로젝트 일정이 당초 예상보다 다소 지연되면서, 시기적으로 SF2P 공정을 활용하는 것이 더 적절하겠다는 판단이 작용한 것으로 풀이된다.

업계 또 다른 관계자는 "아직 구체적인 양산 사례가 있는 것은 아니지만, 삼성전자가 내부적으로 SF2P 공정에 대한 수율과 성능에 자신감을 드러내고 있는 것으로 안다"며 "삼성전자 파운드리에서도 DSP 기업들에게 SF2P 공정에 대한 프로모션을 적극 권장하고 있다"고 말했다.