[디지털데일리 배태용 기자] 삼성전자가 2나노미터(nm) 게이트올어라운드(GAA) 공정의 수율 개선에 속도를 내고 있다. 그러나 수율이 높아질수록 삼성 파운드리를 둘러싼 딜레마도 깊어지는 모습이다. 대표 고객사 중 하나인 퀄컴과의 관계가 복잡해지고 있기 때문이다.

8일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 1분기 실적 발표 컨퍼런스콜을 통해 2나노 GAA 공정 수율이 2분기 중 안정화될 것이라 밝혔다. 이에 대한 일환으로 삼성전자는 2나노 GAA 공정을 통해 엑시노스 2600 시험 생산을 본격화하고 있다.

해당 칩은 2026년형 갤럭시 S26 시리즈에 탑재될 예정으로, 현재 수율은 30% 수준으로 수율이 계속해서 개선되고 있는 것으로 파악된다. 업계 관계자에 따르면 "공정 성숙도가 빠르게 올라가고 있어 조만간 40%대 수율까지 도달할 수 있을 것"이라고 내다봤다.

2나노 GAA는 3나노 대비 회로 폭을 줄이면서도 전력 효율과 성능을 동시에 개선할 수 있는 차세대 기술이다. 삼성은 앞서 3나노 GAA에서 수율 문제로 인해 큰 고객 이탈을 경험했고, 투자 대비 실적도 초라했던 만큼 2나노 전환에 사활을 걸고 있다. 3나노 손실을 빠르게 만회해야 한다는 절박함으로 이어지고 있는 것.

상황이 급박한 만큼, 파운드리 사업부는 고객사 확보에 사활을 걸고 있다. 사업부를 이끄는 한진만 사장은 최근 미국 출장길에 오른 것으로 전해졌다. 연휴도 반납한 채 강행된 일정으로, 퀄컴·테슬라 등 미국 주요 고객사 확보에 집중하기 위한 행보로 풀이된다.

업계 한 관계자는 "2나노 공정이 연내 양산 체제로 들어가려면 지금이 고객사 유치의 분기점"이라며 "수율 40% 이상을 확보하게 되면 기존의 낮은 신뢰도를 극복할 수 있을 것"이라고 전했다.

주목되는 점은 2나노 GAA 수율이 개선되면 될수록 갤럭시 S시리즈의 AP를 생산해 온 퀄컴과의 협상은 미묘한 긴장감도 커진다는 것. 퀄컴은 최근 발표에서 "삼성의 애플리케이션 프로세서(AP) 가운데 약 75%가 퀄컴 제품"이라며, 향후에도 이 주도권을 유지하겠다는 강한 의지를 밝힌 바 있다.

이러한 상황 속 삼성전자 파운드리가 수율을 높여 자사 엑시노스 칩 탑재 비율을 늘리게 되면, 퀄컴이 차지하는 점유율은 자연스럽게 줄어들 수밖에 없다. 퀄컴으로선 삼성의 수율 개선이 반갑지만은 않은 이유다.

삼성으로서는 2나노 GAA를 조기 안정화해 고객사 신뢰를 되찾아야 하지만, 수율이 높아질수록 퀄컴과의 이해관계가 충돌할 가능성도 커진다. 삼성 AP와 파운드리 양측을 함께 운영하는 사업 구조의 '내부 경쟁' 구조가 더욱 부각되는 대목이다.

삼성전자의 2나노 GAA 공정이 수율을 끌어올릴수록, 내부적으로는 엑시노스와 퀄컴 사이에서 균형을 맞춰야 하는 딜레마가 커질 수밖에 없다. 기술이 성숙해질수록 복잡해지는 관계망 속에서, 삼성전자가 어떤 전략적 해법을 내놓을지 주목된다.

전문가들은 2나노 GAA의 수율 안정화가 삼성의 반도체 전략에 중대한 전환점이 될 것이라 본다. 한 반도체 전문가는 "삼성전자는 엑시노스를 통해 수직계열화된 경쟁력을 보여주려 할 것이며, 2나노 수율이 이에 대한 시험대"라며 "다만 퀄컴과의 이해 충돌은 불가피할 수 있다"고 말했다. 이어 "결국 삼성 파운드리 사업부는 단순한 수율 경쟁을 넘어, 고객사와의 파트너십 전략을 어떻게 조율할 것인지가 관건이 될 것"이라고 덧붙였다.