[비즈니스포스트] 삼성전자 시스템LSI사업부의 흑자전환에 '이미지센서'의 중요성이 높아지고 있다.

박용인 삼성전자 시스템LSI 사업부장 사장은 ‘3단 적층 센서’ 기술로 소니를 제치고 2026년 애플에 아이폰용 CMOS이미지센서(CIS)를 공급하며 상황을 개선하는 데 집중할 것으로 예상된다.
 

2025년에는 인공지능(AI) 스마트폰 시장 확대로 어플리케이션 프로세서(AP)와 이미지센서 등 시스템온칩(SoC) 제품과 디스플레이드라이버IC(DDI) 판매도 증가할 것이란 기대감이 커지고 있다.

2일 반도체업계 취재를 종합하면 박용인 시스템LSI 사업부장 사장은 애플에 이미지센서 공급, AI 스마트폰 시장 성장 등으로 2025년부터 적자폭을 크게 줄이고 2026년 흑자전환을 노릴 수 있을 것으로 보인다.

삼성전자 시스템LSI사업부는 파운드리 사업부와 함께 2024년 약 4조 원의 영업손실을 냈을 것으로 추산된다.

다만 올해 1분기부터 적자폭이 감소하기 시작해 2026년에는 1조 원 이상의 영업이익을 낼 것이란 전망이 나오고 있다.

이는 애플 아이폰에 이미지센서를 공급할 가능성이 있기 때문이다.

궈밍치 대만 TF인터내셔널 연구원은 2023년 7월 삼성전자의 아이폰용 이미지센서 공급 가능성을 처음으로 제기했다. 지난 1일에는 한 정보제공자(팁스터)가 이미지센서 공급과 관련한 구체적 정보도 공개했다.

팁스터 주칸로스레브는 사회관계망서비스(SNS) X를 통해 삼성전자가 애플에게 공급할 PD-TR-로직 구성의 ‘3단 적층 이미지센서’를 개발하고 있다고 추정했다.

‘3단’은 카메라센서 처리 칩 3개가 적층됐다는 의미다. 이와 같은 적층형 센서는 픽셀 값이 이동하는 거리가 크게 줄어 처리 속도가 빨라진다는 장점이 있다.

IT매체 WCCF테크는 “적층형 센서는 스마트폰에 이상적 업그레이드”라며 “사용자는 기억에 남는 순간을 포착하기 위해 기다리지 않고 기기를 꺼내 즉시 촬영할 수 있다”고 설명했다.
 
애플은 10년 넘게 일본 소니에서 독점적으로 아이폰용 이미지센서 ‘엑스모어RS’ 제품을 공급받았는데, 삼성전자가 추가 공급자로 자리 잡을 가능성이 생긴 것으로 해석된다.

일각에서는 소니의 엑스모어RS보다 뛰어난 기술력으로 애플 플래그십 기기에 삼성전자가 독점 공급할 가능성까지  거론되고 있다

박 사장도 이미지센서 시장에 큰 기대를 걸고 있다.

삼성전자는 지난해 초 조직개편에서 시스템LSI 사업부 내 센서서업팀을 신설했고, 파운드리 사업부에서 담당하던 이미지센서 제조를 센서사업팀이 직접 담당하게 변경했다. 파운드리 제조관련 인력 200여 명도 센서사업팀으로 옮긴 것으로 파악된다.

이미지센서 사업은 2024년 소니가 45%의 점유율로 선두를 달리고 있다. 삼성전자는 19%로 2위를 차지하고 있다. 스마트폰 이미지센서 시장은 2024년 3조5700억 원 규모에서 2029년 43조 원까지 커질 것으로 예상된다.

시스템LSI 사업부는 2025년 이미지센서 외에도 다양한 SoC와 DDI 시장에서 기회를 노리고 있다. 해당 반도체를 사용하는 온디바이스AI 제품과 중국을 중심으로 AI 스마트폰 출하량이 늘어나고 있기 때문이다.
 

삼성전자의 지난해 2분기 콘퍼런스콜에 따르면 2023년 핵심 제품 28개 가운데 10개 정도가 AI 스마트폰에 채용됐는데, 지난해 2분기에는 20개가량이 고객사로부터 채용됐다. 회사는 2025년 더 많은 제품이 스마트폰에 탑재될 것으로 예상했다.

2025년 전체 스마트폰 시장 수요는 감소할 것으로 전망되지만, AI 스마트폰 점유율은 지속해서 오를 것으로 보인다.

시장조사업체 IDC는 전체 스마트폰에서 AI 스마트폰 비중이 2023년 16%에서 2028년 54%까지 늘어날 것이란 전망을 내놓았다.

게다가 2024년 파운드리 수율(완성품 비율) 문제로 생산에 실패한 자체 AP ‘엑시노스2500’ 역시 올해 양산에 들어갈 공산이 크다. 엑시노스2500은 올해 하반기 출시하는 폴더블 스마트폰 ‘갤럭시Z 플립7’에 탑재될 것으로 전망된다.

디스플레이 동작을 제어하는 반도체인 DDI 역시 삼성디스플레이의 애플 공급이 늘어나며 함께 성장할 것으로 예상된다. 현재 시스템LSI 사업부가 삼성디스플레이로 공급하는 올레드(OLED)용 DDI 규모는 3조 원에 달하는 것으로 알려졌다.

삼성디스플레이는 애플의 아이폰15와 16 시리즈, 아이폰SE 4세대, 아이패드 프로 등에 OLED를 공급하고 있으며, 2026년 맥북 프로 등에도 OLED 패널을 공급할 것으로 보인다.

반도체 업계 관계자는 “시스템LSI 사업부는 AI 제품들이 늘어나면서 수요가 함께 증가할 것으로 보인다”며 “수주 성과나 실적은 상반기가 지나고 나서야 더 명확해질 것”이라고 말했다. 김호현 기자