[딜사이트 김가영 기자] 삼성전자가 직접 제조한 모바일 애플리케이션 프로세서(AP)인 '엑시노스2400'을 갤럭시S24에 탑재했다. 엑시노스2400은 4나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1m)공정으로 제조되는 만큼 삼성전자가 수율이 안정화 단계에 접어든 것으로 판단해 갤럭시 시리즈에 탑재하게 된 것으로 풀이된다. 이에 갤럭시S24를 통해 엑시노스의 성능을 입증하면 대만 TSMC에 빼앗긴 4나노 파운드리 고객사를 삼성전자가 되찾아 올 것이라는 전망도 일각에서 나오고 있다.

시장조사업체 트렌드포스는 지난해 11월, 삼성전자의 4나노 공정 수율이 75%, TSMC 80%로 추정된다고 밝혔다. 2021년 삼성전자가 4나노 공정을 처음 시작했을 당시 수율이 50%미만이었던 점을 감안하면 2년 만에 25%포인트나 끌어올린 셈이다.

수율이 오르자 삼성전자도 갤럭시S24에 들어갈 AP를 직접 생산하는 등 자신감이 붙은 모습을 보이고 있다. AP는 스마트폰에서 데이터 연산·통신 등을 담당하는 칩이다. 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 신경망처리장치(NPU) 등이 포함돼 있어 스마트폰의 성능을 좌우하는 핵심 부품으로 꼽힌다. 31일 공식 출시를 앞두고 있는 갤럭시S24 기본형과 플러스 모델에는 삼성전자 시스템LSI사업부가 개발한 AP인 '엑시노스2400'이 탑재된다.

삼성전자와 TSMC의 파운드리 점유율 격차는 나날이 커지는 추세다. 삼성전자의 4나노 수율이 TSMC 대비 절반 수준이라고 알려지면서 애플, 엔비디아, 퀄컴이 순차적으로 고객사에서 이탈했기 때문이다. 트렌드포스에 따르면 지난해 3분기 파운드리 점유율은 TSMC가 57.9%, 삼성전자가 12.4%를 기록했다. 점유율 차이는 45.5%포인트로 직전 분기보다 0.8%포인트 더 벌어졌다. 특히 지난해 초 퀄컴이 개발한 AP인 '스냅드래곤8 3세대'역시 TSMC가 생산한다는 소식이 알려지면서 삼성전자의 우려 역시 깊어졌다. 2년 연속 퀄컴을 고객사로 유치하는 데 실패했기 때문이다.

스마트폰에서 AP의 역할이 큰 만큼 갤럭시S24 공식 출시 후 엑시노스2400의 성능이 검증된다면 TSMC 등 해외 파운드리 기업에 빼겼던 고객사를 되찾을 것이라는 전망도 일각서 나오고 있다. 엑시노스2400이 삼성전자 4나노 수율의 가늠자로 작용할 것이라는 이유에서다.

앞서 진행된 성능실험(벤치마크)에서는 갤럭시S24에 대한 긍정적인 평가가 나오면서 엑시노스와 4나노 공정에 대한 기대감이 높아졌다. 벤치마크 사이트인 긱벤치에 공개된 시험 결과에 따르면 엑시노스2400을 탑재한 갤럭시S24 기본 모델은 싱글코어 CPU 테스트에서 2131점, 멀티코어 CPU 테스트에서 6785점을 기록했다. 반면 스냅드래곤8 3세대를 탑재한 울트라 모델은 싱글코어 CPU 테스트에서 2289점, 멀티코어 CPU테스트에서 7123점을 기록했다. 두 AP의 성능 차이가 크지 않은 셈이다.  

업계 한 관계자는 "삼성전자가 지난해 하반기 수율이 75%이상이었고, 올해는 더 높아질 것으로 기대된다"며 "갤럭시S24가 대중들에게 좋은 평가를 받으면 엑시노스뿐만 아니라 4나노 공정 자체에 대한 신뢰가 높아질 것이다"고 말했다. 이어 "원래 삼성전자를 통해 제품을 생산했던 경력이 있는 퀄컴이나 엔비디아 등 팹리스(반도체 설계 전문 기업) 고객사는 다시 삼성을 찾을 가능성이 있다"고 말했다.