국내 AI 반도체, 삼성·TSMC 파운드리 다각화

퓨리오사AI·딥엑스·모빌린트 "칩 최적화 위해 파운드리 선택"

삼성전자 파운드리 팹을 사용하던 국내 주요 AI 반도체 팹리스 기업들이 신규 칩 양산에 TSMC 팹도 사용하며 파운드리 다각화에 나선다.

2일 업계에 따르면 퓨리오사AI는 1세대 칩 ‘워보이’를 삼성전자 14나노 공정을 사용했지만, 2세대 칩 ‘레니게이드’는 TSMC 5나노 공정을 선택했다. 워보이는 2021년 출시돼 지난해 4월 양산에 들어갔으며, 레니게이드는 지난 8월 출시돼 내년 양산을 앞두고 있다. 특히 레니게이드는 국내 AI 반도체 업계에서 처음으로 2.5D 패키징 기술인 CoWoS를 기반으로 HBM3 메모리를 탑재해 업계의 주목을 받았다. 퓨리오사AI가 4분기 출시를 목표로 하고 있는 차세대 칩 ‘레니게이드S’ 또한 TSMC 5나노 공정을 선택할 예정이다.

삼성전자 반도체 생산현장. (사진=삼성전자)

딥엑스는 삼성전자 파운드리의 공정을 사용한데 이어, 올해 신규로 개발한 칩은 TSMC 공정을 사용한다. 올해 딥엑스가 개발한 ‘DX-V3’ SoC(시스템온칩)는 TSMC의 12나노 공정을 활용하며, 연내 샘플 출시를 목표로 한다. 앞서 출시한 딥엑스의 ‘DX M1(AI 가속기)’와 ‘DX-H1(AI 서버용 가속기)’은 각각 삼성전자 파운드리 5나노 공정에서, ‘DX-V1(AI SoC 솔루션) ’은 삼성전자 28나노 공정에서 생산된다. 이 중 DX-M1은 지난달 가장 먼저 양산에 돌입했다. 아울러 딥엑스는 5나노 보다 더 첨단 공정의 신규 칩 개발을 삼성전자 파운드리와 논의 중인 것으로 알려졌다. 

모빌린트 또한 삼성전자와 TSMC 파운드리 모두 활용하고 있다. 1세대 칩 ‘에리스’는 삼성전자 14나노 공정으로 지난 3월 양산을 시작했다. 2세대 칩 ‘레귤러스’는 TSMC 12나노 공정에서 생산되며, 내년 출시를 목표로 테스트 중이다.

반도체 업계 관계자는 “AI 반도체는 개발에서 양산하기까지 수천억 원이 투입되는 산업이고, 칩 하나의 양산에 기업의 생존이 달렸다. 따라서 기업들은 칩이 최적화될 수 있는 방향으로 파운드리 공정을 선택하는 것”이라고 설명했다.

시스템반도체 업계 관계자는 “삼성전자 파운드리는 대형 고객사 유치도 중요하지만, 소형 팹리스 고객사에 최적화된 서비스를 강화해야 한다”며 “TSMC가 소형 팹리스 기업과 상생해 성장했듯이, 삼성도 공정 기술력을 강화하고, IP(설계자산) 및 팹리스 생태계를 구축해야 한다”고 조언했다.

한편, 파운드리 시장에서 1위인 TSMC와 2위 삼상전자의 점유율 격차는 더 벌어지고 있다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 2분기 전세계 파운드리 점유율에서 TSMC는 62.3%, 삼성전자는 11.5%를 차지했다. 이는 지난해 2023년 2분기와 비교했을 때 TSMC의 점유율이 56.4%에서 5.9%포인트(p) 증가한 반면, 삼성전자는 11.7%에서 소폭 감소한 수치다.