이재용, ‘뉴 삼성 변곡점’ 죽어가던 파운드리 살리기부터

이재용(왼쪽 세 번째) 삼성전자 회장이 지난 2023년 미국 실리콘밸리의 삼성전자 반도체연구소에서 일론 머스크 테슬라 CEO와 만나 기념 촬영하고 있다. 삼성전자 제공. 

삼성전자가 ‘뉴 삼성’의 전환점을 마련했다. 이재용 삼성그룹 회장은 10년 동안 지속됐던 사법리스크를 끊어냈고, 죽어가던 파운드리(반도체 위탁생산)는 반격의 실마리를 마련했다. 테슬라의 ‘선물’이 뉴 삼성의 변곡점이 될 수 있을지 시선이 집중되고 있다. 

테슬라 23조원 선물, ‘반격의 서막’ 

3일 업계에 따르면 반도체 부문에서 고전 중인 삼성전자가 반격의 기회를 맞고 있다. 이재용 회장이 ‘2030년 시스템 반도체 1위’ 비전을 내세우며 끊임없이 투자했던 파운드리 분야에서다. 

이 회장은 2019년 당시 1위를 달리던 메모리 반도체 외 시스템 반도체 분야를 키우기 위해 2030년까지 연구개발(R&D) 및 생산기술 확충에 총 133조원을 투자하겠다고 선포했다. 그러나 시스템 반도체 1위 목표는 점점 더 멀어져가고 있다.  

시스템 반도체는 비메모리 반도체로 데이터 저장이 아닌 데이터를 처리하기 위한 칩을 뜻한다. 이 회장은 성장하는 시스템 반도체에 적극적으로 투자했지만 TSMC에 밀리며 고전을 면치 못했다. 

시장조사기관 트렌드포스 집계에 따르면 파운드리 부문의 1, 2위인 TSMC와 삼성전자의 격차는 점점 더 벌어지고 있다. 2020년 점유율이 TSMC 54%, 삼성전자 17%이었지만 2025년 1분기 기준으로 67.6%대 7.7%로 60% 가까이 벌어졌다. 대만의 TSMC는 2020년 당시 3년 동안 1000억 달러를 투자하는 등 공격적인 행보로 절대 강자로 자리잡았다. 

그러던 사이 삼성전자의 파운드리 사업은 추락했다. 2023년 하반기부터 적자를 기록한 파운드리 사업부는 2025년 2분기에 2조원 이상의 적자를 낸 것으로 분석되고 있다. 대규모 투자에도 삼성전자와 TSMC의 격차가 더 벌어졌고, 3위 중국 SMIC의 점유율이 6.0%까지 오르면서 턱밑까지 추격한 상황이다.  

‘물 먹는 하마’ 파운드리 사업부 철수라는 흉흉한 소문까지 나돌았지만 삼성전자는 드디어 반격의 기회를 잡았다. 삼성전자는 지난 7월 말 테슬라와 165억 달러(약 22조9000억원) 규모의 초대형 수주에 성공했다고 밝혔다. 단일 기준 역대 최대 규모의 수주액이고, 2024년 삼성전자 매출액 대비 7.6% 해당하는 계약이었다. 

무엇보다 ‘파운드리 공룡’ TSMC를 따돌리고 테슬라의 물량을 따내 의미가 컸다. TSMC는 테슬라에 들어가는 AI5 칩 제조를 맡았는데 삼성전자가 이번 계약으로 AI6 칩을 만들게 됐다. 삼성전자는 테슬라 본사가 있는 텍사스주의 테일러의 신공장에서 AI6 칩을 내년부터 생산할 예정이다. 

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 “삼성의 텍사스 대형 신공장은 테슬라 차세대 AI6 칩 생산에 전념하게 될 것이다. 이 전략적 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다”며 “165억 달러 수치는 단지 최소액이다. 실제 생산량은 몇 배 더 높을 것 같다”고 기대감을 드러냈다. 

그리고 그는 수주 계약을 맺기 전에 삼성의 회장 및 고위 경영진과 화상 통화를 했다고 밝혔다. 이 회장은 지난 2023년 5월 실리콘밸리 삼성전자 반도체연구소에서 머스크 CEO와 공식적인 첫 만남을 갖고 차세대 시스템 반도체 협력을 논의한 바 있다. 이런 둘의 만남이 이번 계약 수주로 이어졌다는 평가다. 

미국 텍사스주 테일러시에 건설 중인 삼성전자 반도체 공장 전경. 삼성전자 제공

AI 데이터센터 수요 급증, ‘기회의 창’

삼성전자는 테슬라와의 계약을 발판으로 반격을 준비 중이다. 세계적으로 AI와 데이터센터 반도체 수요가 급증하면서 기회의 문이 계속 열릴 가능성이 크기 때문이다. 

지난 7월 산업연구원은 ‘반도체 글로벌 지형 변화 전망과 정책 시사점’ 보고서를 통해 글로벌 파운드리 시장이 초과수요 국면에 진입할 수 있고, 한국 파운드리 산업도 재도약의 기회를 맞이할 수 있다고 전망했다. 

보고서는 2026~2030년 데이터센터 반도체 시장 규모가 총 700조원에서 3000조원대까지 폭발적으로 성장할 것으로 분석했다. 이에 TSMC가 급증하는 시장을 감당하지 못해 한국 기업이 일부 수요를 수주할 수 있다고 예측했다. 

경희권 연구위원은 “삼성바이오로직스가 장기간 발주 가뭄을 버티다 코로나19 사태 당시 백신 품귀로 일약 동북아의 핵심 공급 파트너로 부상한 것처럼 우리 파운드리에 짧지만 강력한 기회의 창이 열렸다”고 밝혔다. 

삼성전자는 이미 바이오 분야에서 삼성바이오로직스의 성공을 경험한 바 있다. 이 회장이 신성장 동력으로 꼽았던 바이오는 의약품 위탁생산을 통해 성장했다. 이에 바이오의 성공 DNA를 파운드리 부문에 적극적으로 이식한다면 도약의 발판을 마련할 수 있을 전망이다. 

미국 실리콘밸리에서 열린 삼성 파운드리 포럼 2024의 모습. 삼성전자 제공 

삼성전자가 파운드리 부문에서 기회를 창출한다면 ‘뉴 삼성의 변곡점’이 될 전망이다. 이에 삼성은 적극적인 투자 확대를 예고하고 있다. 최첨단 2나노 공정을 앞세워 추가 고객 확보에 나선다는 방침이다. 

삼성전자 관계자는 “선단 공정 경쟁력을 강화하며 대형 고객사 수주 확대에 집중할 것이다. 하반기에는 2나노 1세대 공정 기반의 모바일 신제품 본격 양산으로 상반기 대비 매출 개선을 기대한다”고 설명했다. 

삼성전자 파운드리의 반격은 한국의 반도체 경쟁력 강화를 위해서도 매우 중요하다. 한국무역협회 국제무역통상연구원이 공개한 ‘팹리스(반도체 설계기업) 스타트업 활성화 및 수출 연계 전략’ 보고서 에 따르면 2024년 기준으로 한국의 세계 시스템 반도체 시장의 점유율은 2%에 불과하다. 

세계 반도체 시장에서 비메모리 매출 비중은 지난 5월 기준으로 75.3%에 달했다. 이 비중은 2028년까지 80% 수준으로 높아질 전망이다. 

업계 관계자는 “글로벌 반도체 시장은 비메모리 반도체 중심으로 재편 중이다. 한국 반도체의 경쟁력 확대를 위해서는 팹리스까지 토털 솔루션 제공이 가능한 종합반도체기업인 삼성전자의 역할이 매우 중요하다”고 말했다. 

기흥 반도체 R&D 단지 기공식에 참석한 이재용 삼성전자 회장. 삼성전자 제공