삼성전자가 TSMC와의 반도체위탁생산(파운드리) 경쟁에서 승부수를 띄웠다.

삼성전자는 6일(미국 현지시간) 온라인으로 개최된 '삼성 파운드리 포럼 2021'에서 내년 상반기 3나노(10억분의 1m) 시스템반도체 양산에 들어간다고 밝혔다.

파운드리 사업에서 최첨단 미세공정 기술 확보는 반도체 집적도와 효율 측면에서 경쟁사보다 우위에 설 수 있는 가장 중요한 과제다. 세계 파운드리 기업 가운데 삼성전자와 TSMC만 5나노 공정을 확보하고 있다. 또 내년 3나노 양산을 목표로 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 3나노 양산에 먼저 성공하는 쪽이 애플 구글 등 대형 고객사를 선점할 가능성이 높다.

최시영 삼성전자 파운드리 사업부장(사장)은 삼성 파운드리 포럼 2021 행사 기조연설에서 내년 상반기에 게이트올어라운드(GAA) 기술을 적용한 3나노 1세대, 2023년에 3나노 2세대 양산을 시작한다고 공개했다. TSMC는 핀펫 기술을 이용해 3나노 양산을 준비중이다.

GAA는 기존 핀펫(FinFET) 기술보다 칩 면적은 줄이고 소비전력을 감소시키면서 성능은 높인 신기술이다. 전력효율과 성능, 설계 유연성에 있어 공정 미세화를 지속하는 데 필수적이다. 기존 핀펫 기술로는 3나노까지만 생산할 수 있다.

삼성전자가 내년 상반기에 3나노 양산에 성공한다면 TSMC에 앞서는 세계 최초가 될 가능성이 크다.

앞서 대만 언론들은 TSMC가 내년 2월부터 대만에서 3나노 공정 생산라인을 가동해 7월부터 3나노 기술이 적용된 인텔 CPU와 GPU 양산에 들어갈 것이라고 보도했다.

최 사장은 "3나노 공정의 경우 안정적인 생산 수율을 확보하며 양산을 위한 준비가 이루어지고 있다"며 일각에서 제기하는 미세공정 수율 논란도 일축했다.

삼성전자는 이날 2025년 GAA 기반 2나노 제품 양산 계획도 발표했다. 삼성전자가 2나노 생산 계획을 외부에 공개한 것은 이번이 처음이다.

한편 삼성전자는 7일 업계 최초로 개발한 CXL 메모리의 생태계 확대를 위해 오픈소스 기반 소프트웨어 솔루션을 공개했다.

CXL은 AI 머신러닝 빅데이터 등 고성능 컴퓨팅시스템에서 서로 다른 종류 장치를 보다 효율적으로 활용하기 위해 제안된 차세대 인터페이스다. CXL 기반 D램을 적용하면 시스템 메모리 용량을 획기적으로 확장할 수 있다.

삼성전자는 지난 5월 CXL 기반의 D램을 선보인데 이어, CXL D램에 대한 시스템 개발자들의 기술 접근성을 높이기 위해 '스케일러블 메모리 개발 키트(SMDK)'를 개발했다.

SMDK는 차세대 이종 메모리 시스템 환경에서 기존에 탑재된 메인 메모리와 CXL 메모리가 최적으로 동작하도록 도와주는 소프트웨어 개발 도구다.