삼성전자, 올 상반기 내 3nm GAA 공정 양산 목표
3nm 공정 관련 IP 확보 미흡하다는 지적…"고객사 한정된 탓"
2022-02-18 장경윤 기자
삼성전자가 세계 최초로 3nm GAA(게이트-올-어라운드) 공정을 양산하기 위한 준비를 서두르고 있다. 주요 고객사와의 제품 설계 및 품질 검증을 올 상반기 내로 완료할 계획이다. 다만 삼성전자는 현재까지 3nm 공정 고객사를 위한 IP(설계자산)는 충분히 확보하지 못한 것으로 전해졌다.
18일 업계에 따르면 삼성전자의 최선단 3nm 공정 개발을 두고 IP 라이브러리 구축에 대한 준비가 미흡하다는 지적이 나오고 있다.
현재 삼성전자 파운드리사업부는 3nm GAA 공정을 올 상반기 내로 양산 적용하기 위한 준비에 매진하고 있다. 이를 위해 주요 고객사들과 제품 설계 및 양산을 위한 품질 테스트를 진행하고 있는 것으로 알려졌다. 계획이 순조롭게 진행되는 경우, 삼성전자는 주요 경쟁업체인 대만 TSMC를 제치고 3nm와 GAA 공정에서 모두 '세계 최초'라는 타이틀을 거머쥐게 된다. TSMC가 목표로 잡은 3nm 공정 양산 시기는 올 하반기다.
다만 삼성전자의 3nm 공정이 고객사들의 요구사항을 모두 만족할 수 있을지에 대해서는 '우려'를 나타내는 시선이 적지 않다. 삼성전자가 3nm 공정과 관련해 확보한 반도체 IP(설계자산) 규모가 턱없이 부족하다는 이유에서다. IP가 공정 수율이나 제품 성능에 직접적인 영향을 미치지는 않으나, 확보된 IP 수가 부족할 경우 고객사가 다양한 칩을 효율적으로 설계하는 데 제약을 받을 수 있다.
파운드리 업체가 고객사인 팹리스로부터 수주를 받기 위해서는 다수의 IP를 확보하는 것이 중요하다. 통상 팹리스 업체들은 IC 디자인 과정에서 개발 시간을 단축하기 위해 기존 개발된 IP를 활용하는 경우가 많은데, 이 IP가 제품 양산을 담당할 파운드리 공정에 최적화되어 있어야 효율성과 신뢰성을 높일 수 있기 때문이다. 주요 IP 설계 업체로는 Arm, 케이던스, 시높시스 등이 있다. 'PCIe'와 같은 메인보드 인터페이스, 기기 간 데이터 통신 인터커넥트 IP 등을 팹리스와 파운드리 업체에 제공한다.
관련 사안에 정통한 업계 관계자는 "삼성전자의 3nm 공정 고객사가 애플이나 퀄컴, 삼성LSI사업부 정도로 한정돼 있다보니 경쟁사 대비 IP 라이브러리에 대한 준비가 미흡한 것으로 안다"며 "다방면의 IP를 확보하고 이를 공정에 최적화하는 일 등을 파운드리사업부 쪽에서 제대로 진행해오지 않았다"고 말했다.
반면 TSMC는 팹리스 및 전방업계와 IP 생태계 구축에 적극적으로 나서왔다. 지난해부터 3nm 공정 IP를 적극적으로 확보해왔으며, 현재 상당량의 IP 등록을 마친 것으로 전해졌다.
유안타증권이 발간한 보고서에 따르면 2020년 기준 TSMC가 확보한 IP 수는 약 3만5000~3만7000개다. 10년전과 비교하면 10배 이상 늘어난 수준이다. 반면 삼성전자 파운드리사업부는 같은 기간 7000~1만개의 IP를 확보해 TSMC에 못미치는 것으로 집계됐다.
삼성전자는 이에 대해 "3나노 양산에 필요한 제반 사항을 파트너들과 차질없이 진행하고 있다"고 밝혔다.