[그래픽=김지헌 기자]

[헤럴드경제=김지헌 기자] 삼성이 내년 출시할 것으로 예상되는 스마트폰 두뇌 칩인 ‘엑시노스2400’과 관련 삼성의 스마트폰 갤럭시에 다시 탑재될 것이란 전망에 힘이 실리고 있다.

올해 삼성 스마트폰에 탑재되지 못한 해당 스마트폰 두뇌 칩이, 새로 도입되는 첨단 칩 기술을 바탕으로 내년에 어떤 극적 반전을 꾀할지 주목된다.

17일 업계에 따르면 최근 트렌드포스는 “삼성의 스마트폰 차기작인 ‘갤럭시 S24’에 삼성의 애플리케이션프로세서(AP)인 ‘엑시노스2400’이 탑재될 가능성이 있다”는 입장을 내놨다. 그러면서 “이번 엑시노스2400은 4㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) ‘저전력 퍼포먼스’(LPP) 노드를 기반으로 한 10 코어 그래픽처리장치(GPU)를 갖출 것”이라고 내다봤다.

AP는 스마트폰의 작동을 전반적으로 관할하는 두뇌 역할을 하는 칩이다. 삼성이 출시 중인 AP인 엑시노스는 지난해 1월 4나노 공정 기반의 ‘엑시노스 2200’까지만 출시된 상태다. 지난해까지만 해도 갤럭시 스마트폰(갤럭시S22) 일부 물량에 엑시노스 AP를 공급했다. 그런데 올해 들어 갤럭시S23에 미국 퀄컴의 AP인 ‘스냅드래곤8 2세대’가 전량 탑재됐다. 이로 인해 올해 양산 예정이었던 엑시노스2300 AP는 출시조차 되지 못한 상태다.

현재까지 S23시리즈까지 출시된 삼성 갤럭시 스마트폰은 내년에 S24 시리즈가 새로 나올 전망이다. 따라서 내년 출시 예정인 갤럭시S24에 삼성의 주력 AP인 엑시노스가 다시 탑재될 수 있을지, 업계의 관심이 커지고 있다. 특히 내년 출시될 예정인 엑시노스2400의 기능상 특징이 아직 공개되지 않아, 업계에선 여러 관측이 난무하는 상황이다.

최근 정보기술(IT) 매체 샘모바일은 “갤럭시S24에 엑시노스2400의 탑재가능성이 있다”고 제기한 있다. 이번에는 대만 시장조사업체 트렌드포스가 처음으로 이같은 전망을 지지하고 나선 것이다.

특히 최적화를 거쳐 성능을 끌어올린 공정을 의미하는 ‘4나노 LPP 공정’을 거친 제품이라는 트렌드포스의 관측이 이목을 끈다. 해당 노드 제품은 삼성이 기존에 개발한 4나노 LPE(저전력 얼리), LPI(저전력 임프루브)보다 더 기능이 향상된 제품으로 평가된다. 지난해부터 새롭게 도입된 삼성의 노드 작명에 따르면 ‘SF4’에 해당하는 제품이다.

이 갤럭시S24에 대한 엑시노스2400의 탑재여부가 관심을 끄는 이유는 3가지 관전 포인트 때문이다.

지난해 10월 3일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 '삼성 파운드리 포럼 2022'에서 파운드리사업부장 최시영 사장이 발표를 하고 있는 모습.[삼성전자 제공]

우선 엑시노스2400에 4나노 LPP 노드 공정이 적용될 경우, 삼성의 4나노 수율 개선 수준을 가늠할 수 있게 될 것이란 전망이 나온다.

지난해 반도체 업계에선 지속적으로 삼성의 4나노 수율에 대한 우려를 제기했다. 이에 삼성이 지난해 10월 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2022’에서 “4나노 등 초도 수율에 대한 우려가 있었으나 기존 선단 노드 수준까지 (수율을) 끌어올렸다”고 설명을 한 바 있다.

그런데 업계에선 엑시노스2400의 갤럭시S24 탑재 여부를 바탕으로, 삼성 칩 선단 공정 기술력 발전 수준을 가늠할 수 있게 될 것이라고 평가한다. 지난해 9월 열린 기자간담회에서 경계현 삼성전자 사장은 “(삼성이) 3나노를 적극 개발하고 있고, 4·5나노도 예전보다 성능·비용을 개선하고 있다”며 “내년(2023년) 말쯤에 파운드리의 모습은 지금과 달라져 있을 것”이라고 말한 바 있다. 올해 삼성의 4나노 기술 구현에 수준에 더 높은 관심이 가는 이유다.

두번째 관전 포인트는 이번 엑시노스2400에 글로벌 파운드리(반도체 칩 위탁생산) 1위 TSMC가 주도해온 패키징 기술이 도입될 것이란 전망이 나온다는 점이다. TSMC는 팬아웃웨이퍼레벨패키지(FOWLP) 기술을 2016년에 상용화했다. 이같은 패키징 기술을 도입하면 기존 칩보다 두께가 얇아지고 칩 생산 비용이 더 절감되는 것으로 알려졌다. 대만 TSMC는 해당 기술을 자체 기술로 고도화해 ‘집적된 팬아웃’(InFO) WLP 기술이라고 부르고 있는 중이다.

업계에선 2016년 이전만 해도 삼성에게 위탁생산을 맡겼던 애플이 TSMC가 FOWLP 패키징 기술을 구현한 이후 모든 완제품 관련 칩을 TSMC 단일 수주 체제로 바꾼 것으로 평가한다. 즉 이 기술은 삼성에게도 ‘뼈아픈 추억’을 안겨준 경쟁 기업의 전략 무기인 것이다.

삼성 입장에서는 2016년을 기점으로 애플 아이폰·워치 등의 최대 고객사를 잃은 셈이 됐다. 그동안 삼성은 TSMC의 팬아웃웨이퍼레벨패키지(FOWLP)보다 생산 효율이 높을 것으로 기대된 팬아웃패널레벨패키지(FOPLP)를 따로 구현하며 차별화를 꾀했으나, 결국 TSMC가 개척한 FOWLP 패키징 양산 전략에 동참한 것으로 평가된다. 다만 업계에선 FOWLP를 통해, 삼성이 엑시노스2400의 성능을 기존보다 한 단계 더 끌어올릴 것으로 보고 있다.

TSMC의 집적된 팬아웃(InFO) 웨이퍼레벨패키지(WLP) 예시 중 일부 [TSMC 홈페이지 캡처]

세번째 관전 포인트는 퀄컴과의 내년 AP 탑재 경쟁에서 삼성이 얼마나 우위를 차지할 수 있느냐는 것이다. 갤럭시S22 스마트폰에서 퀄컴의 AP인 스냅드래곤 탑재 비중은 약 75%였다. 남은 25%가 엑시노스2200의 탑재 비중이었던 것으로 추정된다. 올해 출시된 갤럭시S23에서는 엑시노스에 대한 성능 우려로 인해 탑재가 아예 진행되지 않았다.

이번에 삼성이 엑시노스2400을 개발할 경우, 내년 출시되는 갤럭시S24에서 어느 정도의 비중으로 탑재될 지가 관심을 끈다. 삼성의 주력 AP인 엑시노스가 올해 ‘절치부심’의 시기를 겪고, 내년에 깜짝 반전을 이룰지 주목된다는 설명이다.

트렌드포스 측은 “여전히 삼성에게는 AP의 전력과 발열 이슈가 과제로 남아 있다”며 “갤럭시S24에서도 퀄컴의 차세대 칩 탑재 비중이 엑시노스보다 높을 것으로 보인다”고 평가했다.