삼성전자가 본격적 가동을 앞둔 반도체 위탁생산(파운드리) 4나노 미세공정 수율이 떨어져 퀄컴 등 주요 고객사 물량을 놓치거나 대만 TSMC와 경쟁에 어려움을 겪을 수 있다는 전망이 나온다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 삼성전자 파운드리 성능 논란이 재현되는 것을 막기 위해 수율과 생산 효율성을 빠르게 끌어올려 고객사들의 신뢰 회복에 힘써야 할 필요성이 커졌다.
 

10일 디지타임스 등 외국언론 보도를 종합하면 퀄컴은 삼성전자 4나노 공정 수율이 예상보다 낮다는 이유를 들어 ‘스냅드래곤8’ 일부 물량 위탁생산을 대만 TSMC에 맡기는 방안을 검토하고 있다.

퀄컴 스냅드래곤8은 삼성전자 갤럭시S22 등 프리미엄 스마트폰에 탑재될 고성능 프로세서인데 애초 삼성전자 4나노 공정으로 모든 물량을 생산하는 방안이 추진되고 있었다.

퀄컴 CEO도 최근 미국에서 열린 반도체 행사에서 스냅드래곤8을 모두 삼성전자 4나노 파운드리 공정에서 생산한다고 이를 확인했다.

그러나 퀄컴은 삼성전자 파운드리의 수율 문제로 충분한 반도체 생산량을 확보하지 못할 가능성을 고려해 TSMC에 일부 물량 생산을 맡아줄 수 있는지 접촉하고 있는 것으로 전해졌다.

대만 디지타임스 등에 따르면 삼성전자 4나노 파운드리 생산수율은 30% 안팎으로 추정되고 있다.

최시영 사장은 이런 변화를 계기로 과거 삼성전자 파운드리사업에서 겪었던 ‘칩게이트’ 논란이 스냅드래곤8 위탁생산 과정에서 재현될 가능성을 경계할 수밖에 없는 상황에 놓였다.

칩게이트는 애플이 2015년 아이폰6S를 출시한 뒤 소비자들 사이에서 큰 논란이 일었던 사건이다.

당시 애플은 아이폰용 애플리케이션 프로세서(AP) 위탁생산을 삼성전자와 TSMC에 절반씩 맡겼는데 삼성전자에서 생산한 프로세서를 탑재한 아이폰은 성능과 전력효율이 현저히 떨어진다는 소비자 불만이 나왔다.

애플은 이런 내용을 공식적으로 인정하지 않았지만 차기 아이폰부터 아이폰용 프로세서 위탁생산을 전량 TSMC에 맡기며 삼성전자와 파운드리 거래를 끊었다.

삼성전자가 최대 고객사였던 애플에 신뢰를 잃으면서 다른 고객사들의 반도체 위탁생산 물량을 확보하는 데도 고전해 장기간 성장 침체를 겪을 수밖에 없었다.

퀄컴 스냅드래곤8도 일부 물량은 삼성전자, 나머지는 TSMC에서 생산되고 TSMC 공정으로 생산한 프로세서 성능이 더 뛰어난 것으로 나타난다면 삼성전자는 또 다시 칩게이트라는 악몽을 겪을 수 있다.

전자전문매체 노트북체크는 “TSMC는 지금까지 삼성전자보다 우수한 반도체 생산공정 기술력을 보여 왔다”며 “삼성전자에서 생산한 스냅드래곤8을 이용하는 소비자들이 손해를 보는 느낌을 받을 가능성도 있다”고 바라봤다.

최 사장은 결국 삼성전자 4나노 미세공정의 수율을 빠르게 끌어올려 퀄컴 등 고객사 물량을 지켜내고 TSMC와 맞설 공정 기술력을 증명해야 하는 과제를 안고 있다.

삼성전자는 파운드리사업에서 대형 반도체 고객사들의 위탁생산 다변화 흐름에 수혜를 노리고 있다.

최근 벌어진 반도체 공급부족 사태로 TSMC에만 반도체 생산을 의존하는 일이 위험할 수 있다는 판단에 따라 엔비디아와 AMD 등 여러 고객사들이 리스크를 분산하기 위해 삼성전자 파운드리를 동시에 활용하는 방안을 검토하고 있기 때문이다.

그러나 퀄컴이 삼성전자 파운드리 공정을 불신해 다시 TSMC와 손을 잡는다면 삼성전자의 파운드리 영업에 타격을 받을 수 있다.

삼성전자가 4나노 반도체 미세공정에서 고객사 신뢰를 잃는다면 최 사장이 큰 기대를 걸고 있는 차세대 3나노 미세공정 도입 이후 성과도 기대하기 어려워진다.

파운드리사업에서 공정 기술력을 인정받지 못하면 결국 가격으로 승부할 수밖에 없어 고성능 반도체 위탁생산을 맡기는 어려워지고 수익성도 악화할 공산이 크다.

결국 이는 최 사장의 경영 성과에도 직결되는 문제인 만큼 4나노 미세공정에서 퀄컴 등 고객사에 확실한 기술력을 보여주는 일이 절실하다.

남대종 이베스트투자증권 연구원은 “삼성전자 4나노 미세공정 수율이 시장 기대보다 낮다는 보도가 나온다”며 “초기에 수율을 잡는 데 실패하면 부담을 안게 될 수 있다”고 바라봤다.

증권사 JP모건에 따르면 반도체기업 AMD도 내년 말 삼성전자 4나노 미세공정을 활용해 PC용 반도체 신제품을 생산한다는 계획을 세워두고 있다.

최 사장이 AMD와 같은 고객사 수주 물량을 지켜내려면 4나노 공정의 사실상 첫 고객사인 퀄컴과 협력관계를 유지해야 한다.

노트북체크는 TSMC의 4나노 반도체 미세공정 생산라인이 부족하기 때문에 퀄컴이 스냅드래곤8 생산에 비싼 비용을 치를 수도 있다고 바라봤다.

퀄컴이 TSMC와 협상에 고전하는 사이 삼성전자가 4나노 미세공정 생산수율을 끌어올리고 공정 기술력에 확신을 보여준다면 충분히 긍정적 방향으로 협상을 이끌 수 있다.

전자전문매체 샘모바일은 “퀄컴과 같은 큰 고객사 주문을 놓치는 것은 2030년까지 TSMC를 뛰어넘겠다는 삼성전자의 목표에 타격을 입힐 수 있다”며 “반도체 생산 차질이 지속되면 삼성전자가 스마트폰사업에서 악영향을 받을 수도 있다”고 내다봤다. [비즈니스포스트 김용원 기자]