[서울=뉴스핌] 심지혜 기자 = 삼성전자와 정부가 손잡고 시스템반도체 비전을 선포한 것은 '마지막 골든타임'이라는 공감대가 배경이다. 미국이 압도적으로 1위를 달리고 있는 가운데 후발 주자인 중국마저 빠르게 성장하고 있어 더 이상 늦추면 국내 시장마저도 뺏긴다는 위기 의식이다.

◆ 2등의 반란, '신시장'서 역전 노린다

“메모리에 이어 파운드리를 포함한 시스템반도체 분야에서도 확실한 1등을 하겠다." 이재용 삼성전자 부회장은 2030년 시스템반도체 글로벌 1위 목표를 분명히 했다. 메모리에 이어 시스템반도체를 아우르는 종합 반도체 기업으로 도약한다는 포부다. 이를 위해 국내 연구개발(R&D) 분야에 73조원, 생산 인프라에 60조원 등 133조원을 투자한다.

집중 분야는 애플리케이션 프로세서(AP)와 이미지 센서. 둘 다 시장에서는 어느 정도 자리를 잡았지만 후발주자라 선두 업체와의 격차가 크다. 성장 가능성이 높은 분야에서 기회를 잡겠다는 전략이다.

AP 분야는 퀄컴이 시장점유율 37%로 절대 강자다. 삼성전자는 대만 미디어텍, 미국 애플에 이어 4위(12%)다. 삼성전자의 비밀 병기는 자동차용 AP다. 자동차 부품의 전자화와 자율주행차의 개발로 자동차용 AP의 수요가 늘고 있다는 데 주목한 것. 특히 자율주행차용 AP는 고도의 안정성이 요구되는 고성능 반도체여서 기존 모바일 AP로는 대체하기 어렵다.

삼성전자는 최근 아우디 신형 A4 모델에 인포테인먼트용 엑시노스 오토 8890을 공급했다. 2021년에는 차량용 디스플레이 장치 6개, 카메라 최대 12개까지 제어할 수 있는 엑시노스 오토 V9을 아우디에 탑재할 예정이다. 인포테인먼트용(V시리즈) 외에 첨단운전자보조시스템(ADAS)용 'A시리즈', 텔레매틱스용 'T시리즈' 등의 프로세서도 준비하고 있다.

기존 모바일 AP에서는 역량 강화를 위해 미국 AMD와 전략적 파트너십을 맺었다. 그래픽 프로세서·처리장치(GPU) 분야 강자인 AMD를 통해 약점을 보완한다는 것이다.

이미지 센서에서는 '멀티 카메라' 트렌드를 통해 역전의 가능성을 엿보고 있다. 소니가 시장의 절반을 갖고 있어 삼성전자엔 쉽지 않은 도전이다. 시장 성장과 반도체 공정 기술력을 바탕으로 '2023년 시장 1위'를 꿈꾼다. 특히 자율주행차에 탑재되는 카메라의 증가로 수요가 늘 것으로 보고 관련 시장으로의 영역 확장도 준비 중이다

삼성전자 관계자는 "스마트폰, 가전제품 등 시스템반도체 수요처인 각종 전자기기를 생산하고 있다는 점과 메모리반도체를 통해 시너지를 낼 수 있다는 점이 우리의 강점"이라고 설명했다.

파운드리 분야는 대만 TSMC가 50.5%의 점유율로 압도적 1위다. 최근 시장조사업체 트렌드포스 보고서에 따르면 3분기 예상 점유율은 삼성전자가 18.5%로 2위, 미국 글로벌파운드리가 8.3%로 3위다. 업계에서는 1, 2위 간 기술 격차가 크지 않아 장기적으론 두 회사가 시장을 양분할 것으로 전망한다.

삼성전자는 최첨단 미세공정 기술 개발과 차세대 공정을 적용한 제품 양산에 사활을 걸고 있다. 지난 5월 미세공정의 핵심인 극자외선(EUV) 기반 7나노(1nm는 10억분의 1m) 초미세공정을 통해 반도체를 양산하기 시작했으며, 5나노 파운드리 공정 개발에도 성공했다.

나아가 3나노 공정 기술 개발에도 속도를 내고 있다. 경기도 화성에 짓고 있는 EUV 공장 외에 평택에 추가로 건설할 계획도 갖고 있다. 다만 파운드리는 고객사인 팹리스와 긴밀한 관계가 요구되기 때문에 경쟁사 고객을 빼앗아 오는 것이 쉽지 않다. 이에 기술 초격차 전략으로 고객을 확보한다는 것이 삼성전자 전략이다.

◆ 팹리스엔 마지막 기회...생태계 강화 관건

"아마 이번이 마지막 기회일 겁니다."

팹리스 업계는 삼성전자와 정부 지원 발표에 기대감이 부풀었다. 연구개발에만 집중됐던 대책이 산업 생태계 전반을 아우르는 방향으로 바뀌었다는 점을 높이 평가했다. 설계-생산-수요가 나뉘어 있는 산업 구조가 서로 유기적으로 연결되지 않고서는 시스템반도체 성장이 쉽지 않기 때문이다.

우선 정부 지원이 금융 및 세제 혜택, 수요처 연결 등으로 확대됐다는 점이 긍정적이다. 고가의 설계툴이나 시제품 제작, 반도체 설계자산(IP) 로열티 등 대규모 비용이 들어가는 부분을 삼성전자가 지원하기로 약속했다. 대량생산 위주로 주문을 받아 왔던 파운드리 물량 기준도 낮췄다. 소규모 물량 발주로 해외 파운드리에 의존했던 팹리스 업체들은 시간과 비용 부담을 줄일 수 있게 된 셈이다.

팹리스 업계 관계자는 "시장 상황에 맞는 시스템반도체를 설계하면서 생산까지 이뤄질 수 있는 구조가 만들어지는 게 중요하다"며 "팹리스 생태계가 약한 상황에서 빠르게 변화는 시장 수요에 대응하려면 삼성전자 같은 대기업들의 기술 로드맵 공개가 필요하다"고 말했다.

sjh@newspim.com