[이데일리 김소연 기자] 삼성전자(005930)가 테슬라, 애플 등 미국 주요 빅테크 기업들과 파운드리(반도체 위탁생산) 계약을 줄줄이 맺고 있는 가운데 다음 타자는 ‘퀄컴’이 거론된다. 삼성전자의 ‘아픈 손가락’이었던 파운드리 사업에서도 반등의 기미가 보인다는 분석이다.

8일 업계에 따르면 삼성전자 파운드리 사업부는 수율과 제품 성능에서 안정화를 이루면서 추가 계약 수주에 집중하고 있다. 특히 테슬라의 인공지능(AI) 칩의 대량 수주에 성공한 만큼 추가적인 계약에 진전이 있다는 얘기가 흘러나온다. 테슬라와 애플에 이어 퀄컴의 애플리케이션 프로세서(AP) 수주를 앞두고 있다는 관측이다.

삼성전자의 고객사였던 퀄컴은 최근까지 글로벌 최대 파운드리 기업인 대만의 TSMC에 AP 생산을 맡겨오고 있다. 삼성전자는 2㎚(나노미터·10억분의 1m) 공정에서 수율이 올라오면서 퀄컴의 차세대 AP 수주를 협의 중인 것으로 알려졌다.

도널드 트럼프 미국 대통령(사진 왼쪽)과 팀 쿡 애플 최고경영자(CEO)가 6일(현지시간) 미국 워싱턴 DC 백악관에서 대화를 나누고 있다. 애플은 이날 1000억달러의 미국 내 제조업 추가 투자 계획을 발표하며 삼성전자와 협력을 공식화했다. (사진=로이터)

특히 미국 빅테크 기업들은 TSMC의 높은 첨단 공정 가격에 대한 부담을 느끼고 있고, TSMC 단독 벤더인 상황이 지속되는 데 따른 위험 부담도 커지고 있다. 이에 따라 삼성전자 파운드리를 더 찾을 수밖에 없는 구조적 유인이 발생하고 있다는 뜻이다.

경희권 산업연구원 연구위원은 “TSMC가 수요 기업들의 물량을 모두 물리적으로 소화할 수 없는 한계에 직면하고 있어, 대안인 삼성 파운드리를 택할 가능성이 더 높아지고 있다”며 “현재 빅테크를 중심으로 한 커스텀 AI 가속기, 프로세서, 신경망처리장치(NPU)로 다변화되는 과정에서 삼성의 파운드리 저변 확대 가능성은 커지는 셈”이라고 설명했다.

미국 빅테크가 개별로 다양한 AI 칩을 만들면서 수요는 늘어나는 데 반해 첨단 공정에서 칩을 생산할 수 있는 기업은 TSMC 외 삼성전자, 인텔 정도가 있다. 삼성전자가 제품 안정화을 달성하고 수율이 일정 부분 올라왔다고 한다면, 빅테크들은 삼성전자와 손을 잡을 수 있다. 오는 2026년 미국 텍사스주 테일러 공장 가동을 앞두고 있는 삼성전자 파운드리에서 수주가 이어져 성과가 나올 것으로 예상되는 대목이다.

삼성전자는 테슬라 등과 TSMC에 비해 상대적으로 저가 계약을 맺은 것으로 전해진다. 우선 빅테크 기업을 확보하는 것이 중요했던 삼성 파운드리 입장에서는 가격 경쟁력을 무기로 삼은 것으로 보인다. 향후 더 많은 빅테크 기업과의 계약을 위한 검증이 될 수 있어서다.

이규복 한국전자기술연구원 석좌연구위원은 “반도체 생산을 많이 할수록 문제점을 파악할 수 있는 상황이 오며 수율은 더 올라갈 수 있다”며 “삼성 파운드리가 수율만 제대로 나온다면 잠재 고객은 더 많아질 것”이라고 설명했다.

[이데일리 문승용 기자]

아울러 삼성전자는 2나노로 전환하면서 수율이 60% 이상 올라갔다는 평가가 나온다. 이는 대량 양산이 가능하다는 의미다. 이 석좌연구위원은 “삼성전자가 2나노에서 게이트올어라운드(GAA) 공정을 적용하는데, GAA 구조는 2나노에서 적합했다는 평가가 있다”며 “과감하게 2나노로 전환한 것이 성과가 있었고, 긍정적으로 방향을 잘 잡은 것”이라고 했다.

애플과의 공급 역시 파운드리 수주 확대의 발판이 될 것으로 보인다. 업계에서는 이번 삼성전자의 칩을 차세대 아이폰 등에 들어가는 이미지센서(CIS)로 추정하고 있다. 이미지센서는 카메라 렌즈를 통해 들어온 빛을 디지털 전기신호로 바꾸는 반도체로 스마트폰의 눈 역할을 한다. 삼성전자 시스템LSI사업부가 삼성전자의 이미지센서 브랜드 ‘ISOCELL’(아이소셀)을 설계하고, 미국 오스틴 공장에서 생산한다.

이미지센서 공급을 계기로 삼성과 애플 간 협업은 더욱 공고해질 수 있다. 애플이 자체적으로 AP를 설계하고 파운드리 공정은 턴키(일괄수주)로 삼성에 다시 맡길 가능성도 있다.