삼성, 테슬라와 파운드리 협력 일정 확정

삼성전자는 18일 제57회 정기 주주총회에서 테슬라(Tesla)의 차세대 AI 칩 'AI6' 양산을 2027년 말부터 시작한다고 공식 발표했다. 이 칩은 텍사스주 테일러에 위치한 삼성 반도체 생산시설에서 첨단 2나노미터(nm) 공정 기술을 통해 제조될 예정이다. 이번 일정은 당초 계획 대비 약 6개월 지연된 것으로, 2nm 공정 준비 과정에서의 기술적 조율이 반영된 결과다.

AI6 칩은 2033년까지 진행되는 165억 달러(약 23조 원) 규모의 파운드리 계약의 핵심 결과물이다. 테슬라의 자율주행 차량, 휴머노이드 로봇 '옵티머스(Optimus)', AI 데이터센터에 전력을 공급하는 두뇌 역할을 맡게 된다. 삼성 파운드리 사업부장 한진만 사장은 "물리적 AI 시대를 맞아 삼성 파운드리가 도약할 수 있는 좋은 기회"라고 평가했다.

왜 이 파트너십이 중요한가

삼성전자는 이번 테슬라 협력을 단순한 고객 관계를 넘어 '전략적 동맹'으로 격상시켰다. 현재 파운드리 시장은 TSMC(대만반도체제조)가 압도적 1위를 차지하고 있으며, 삼성은 2위 사업자로서 기술 격차를 좁히는 데 주력하고 있다. 테슬라는 엔비디아(NVIDIA), AMD 등 주요 AI 칩 설계사들이 TSMC에 의존하는 구조 속에서 공급망 다변화를 원하는 대표적 기업이다.

삼성은 이번 협력을 통해 첨단 공정 기술력을 입증하고 대형 고객사 확보에 나서는 동시에, 메모리(DRAM·NAND), 파운드리, 시스템반도체(System LSI) '3대 반도체 사업부 간 시너지'를 극대화한다는 전략이다. 준영현 DS부문장(부회장)은 주주총회에서 "로직에서 메모리, 파운드리, 첨단 패키징까지 원스톱 솔루션이 가능한 세계 유일의 반도체 기업"이라며 "AI 솔루션 기업으로 시장을 선도하겠다"고 밝혔다.

이전과 무엇이 달라졌나

삼성의 파운드리 사업은 그간 수율(良品率) 문제와 고객사 확보 난항으로 어려움을 겪어왔다. 특히 3nm 공정 초기 양산 과정에서 경쟁사 대비 낮은 수율이 지적됐고, 주요 고객사들이 TSMC로 몰리면서 시장 점유율이 정체됐다. 하지만 최근 HBM4(고대역폭 메모리) 양산 출하를 시작하며 "삼성이 돌아왔다"는 긍정적 피드백을 받고 있다고 준 부회장은 전했다.

테슬라 AI6 칩은 삼성이 2nm 공정으로 대형 고객을 확보한 첫 사례로, 향후 엔비디아·AMD·애플 등 파운드리 시장 주요 고객사 유치에도 긍정적 신호탄이 될 전망이다. 김용관 DS부문 경영전략실장(사장)은 "핵심 장비 선제 확보와 신규 시설 확장을 위한 대규모 자본 지출(CAPEX)을 집행할 것"이라고 밝혔다.

삼성 파운드리 vs TSMC 비교

물리적 AI 시대, 삼성의 전략

삼성은 자율주행과 로봇을 '물리적 AI(Physical AI)' 시대의 핵심 응용 분야로 보고 있다. 한진만 사장은 "테슬라 협력은 자율주행과 로봇 시대를 맞아 삼성 파운드리가 도약할 기회"라고 강조했다. 실제로 삼성 DX(Device eXperience) 부문은 생산 라인에 제조용 휴머노이드 로봇 도입 계획을 발표하며 하드웨어-소프트웨어-반도체 통합 전략을 가시화하고 있다.

테슬라는 AI6 칩을 자율주행 시스템 FSD(Full Self-Driving)의 차세대 버전과 옵티머스 로봇의 온보드 연산에 활용할 예정이다. 이는 단순한 추론(inference) 칩을 넘어 실시간 센서 데이터 처리와 복잡한 의사결정을 수행하는 엣지 AI 칩으로, 데이터센터용 학습(training) 칩과는 다른 설계 철학을 요구한다.

앞으로 어떻게 될까 [AI 분석]

삼성의 테슬라 파트너십은 파운드리 사업 재도약의 시험대가 될 가능성이 높다. 2027년 말 양산 시작 시점은 글로벌 자동차 업계의 자율주행 레벨4 상용화 시기와 맞물리며, 삼성이 자동차 반도체 시장에서 입지를 굳힐 기회가 될 수 있다.

다만 TSMC와의 기술 격차는 여전히 존재한다. TSMC는 2025년 상반기 2nm 양산을 시작하며 애플 A19 칩 등 대형 물량을 확보한 상태다. 삼성이 테슬라 협력을 넘어 엔비디아, AMD 등 주요 고객사를 추가 확보하려면 수율 안정화와 원가 경쟁력 확보가 필수적이다.

한편 삼성이 강조한 '메모리-로직-패키징 통합 솔루션'은 TSMC가 제공하지 못하는 차별화 포인트다. HBM4와 같은 초고속 메모리를 2nm 로직 칩과 통합 패키징하는 기술은 AI 데이터센터용 칩에서 경쟁력을 발휘할 수 있다. 165억 달러 규모의 테슬라 계약이 성공적으로 이행된다면, 삼성 파운드리는 2030년까지 시장 점유율 20% 돌파라는 목표에 한 걸음 더 다가갈 수 있을 전망이다.