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삼성전자는 칩렛(Chiplet)과 소캠으로 반도체 왕좌를 탈환할 수 있을까?

by semojeong94 2025. 7. 23.

삼성전자의 2분기 실적발표, 그리고 이재용 회장의 사법리스크가 완전 해소되며 최근 삼성전자의 HBM과 파운드리, 나아가 대형 M&A 설까지 시장의 뉴스를 점령하고 있습니다. 오늘은 삼성전자의 최근 소식과 앞으로 주목해야 할 포인트들을 권영화 교수님의 분석을 통해 쉽고 부드럽게 정리해 보았습니다. 함께 보시죠!

 

권영화 교수
출처 : 신사임당

 

삼성전자의 최근 실적과 반도체 시장의 변화

최근 발표된 삼성전자의 2분기 영업이익이 시장 기대치인 6조 원에 못 미치는 4.6조 원을 기록했습니다. 이는 삼성전자가 재고 자산에 대한 1조 원 이상의 충당금을 미리 반영했기 때문인데, 앞으로는 실적 개선 가능성이 크고 하반기부터 점차 나아질 것으로 기대되는 부분입니다. 권영화 교수님은 삼성전자 실적의 핵심은 반도체 사업인데, 특히 메모리 분야의 HBM(고대역폭 메모리)과 시스템 반도체 분야의 파운드리 모두 부진했다고 지적했습니다. NVIDIA에 대한 HBM3 납품 지연과 파운드리 사업의 지속적인 적자가 매출 및 영업이익에 큰 영향을 미쳤습니다. 하지만 긍정적인 소식도 들려왔습니다. 최근 NVIDIA의 중국 수출용 저사양 AI 칩 수출이 재개되면서 삼성 HBM3 탑재 가능성이 높아졌고, 전영현 부회장의 NVIDIA 방문 이후 HBM3E 승인이 거의 확실시되고 있다고 밝혔습니다. 또한 AMD와 브로드컴 등 다른 빅테크 기업들에도 HBM3E가 납품되고 있으며, 자체 AI 칩을 개발하는 기업들이 늘면서 삼성 HBM 수요가 앞으로 더욱 증가할 것이라고 전망했습니다.

 

HBM 시장 경쟁과 파운드리 수율 확보 전략

SK하이닉스가 HBM 시장에서 삼성전자를 앞설 수 있었던 주된 이유로 2019년 삼성전자의 HBM 사업 축소 실책을 꼽았습니다. 당시 삼성전자는 시장 성장을 예측하지 못하고 사업부를 축소했는데, 이로 인해 인력 유출과 함께 SK하이닉스의 연구 성과가 급격히 좋아졌다고 분석했습니다. 또한 SK하이닉스가 2022년에 HBM3를 업계 최초로 양산하고 NVIDIA에 공급하며 시장을 선점했다고 설명했습니다. NVIDIA가 SK하이닉스 HBM을 선택한 배경에는 SK하이닉스의 MR-MUF(Mass Reflow Molded Underfill) 방식이 삼성의 TC NCF(Thermal Compression Non-Conductive Film) 방식보다 발열 관리와 성능 면에서 우수하고 수율도 80~90%로 높다는 점이 있었습니다. 반면 삼성은 수율이 매우 저조한 수준이었다고 밝혔습니다. 하지만 삼성전자는 HBM4에서 이러한 열세를 뒤집기 위해 하이브리드 본딩 방식, 새로운 1BD-DRAM 설계, 그리고 3나노 파운드리 공정 기반의 로직 다이 적용 등 혁신적인 기술을 도입하고 있다고 강조했습니다.

파운드리 사업은 여전히 수율 확보가 관건입니다. 삼성 파운드리는 GAA(Gate-All-Around) 방식을 3나노 공정에 먼저 도입했지만, 저조한 수율로 인해 고객 확보에 어려움을 겪고 있다고 설명했습니다. 현재 40% 수준인 수율을 양산에 필요한 최소 60% 이상, 목표는 70%까지 끌어올리는 데 집중하고 있으며, 엑시노스 2500 칩이 탑재될 갤럭시 Z 플립 신제품의 성공적인 양산과 성능이 삼성 파운드리의 기술 검증에 중요한 전환점이 될 것으로 기대했습니다.

 

미래 성장 동력과 투자 포인트

삼성전자는 미래 성장을 위해 칩렛(Chiplet) 기술 개발에 집중하고 있습니다. 칩렛은 레고 블록처럼 여러 칩을 수직 또는 수평으로 연결하는 기술로, 칩 크기 감소, 생산 비용 절감, 전력 효율 증대, 수율 개선 등 다양한 이점을 제공한다고 설명했습니다. 특히, 스마트폰이나 스마트 안경 같은 온디바이스 AI 기기에 활용될 잠재력이 크다고 강조했습니다. 칩렛 기술의 양산이 시작되면 반도체 설계, IP, 장비, 소재 등 생태계 전반에 긍정적인 변화를 가져올 것이라고 보았습니다. 또한, 삼성은 '제2의 HBM'으로 불리는 소캠 개발에도 착수했습니다. 이는 저전력 LPDDR(Low Power Double Data Rate) 메모리를 패키징한 형태로, 데이터센터의 발열 문제 해결에 기여하며 AI PC 등에서 수요가 급증할 것으로 예상되는 유망 분야라고 설명했습니다. 삼성전자가 이미 LPDDR 분야에서 선두를 달리고 있는 만큼, 이 분야에서도 경쟁력을 확보하여 HBM에서의 뒤처짐을 만회할 기회를 얻을 수 있다고 보았습니다.

투자자들에게 권영화 교수님은 삼성전자가 HBM 시장에서 SK하이닉스를 따라잡고 파운드리 수율을 안정화하며 빅테크 기업 고객을 확보하는 데 주목해야 한다고 조언했습니다. 특히, HBM4에서의 역전 기회와 3나노 공정 및 2나노 공정 양산 성공 여부가 핵심이라고 강조했습니다. 또한, 미국 디지털 헬스케어 기업 '젤스(Zels)' 인수를 통한 미래 먹거리 확보 전략도 긍정적으로 평가하며, 단기보다는 장기적인 관점에서 삼성전자에 투자할 것을 권고했습니다.