▲ 삼성전자의 모바일 애플리케이션프로세스(AP) 브랜드 `엑시노스`가 최신 프리미엄 스마트폰 `갤럭시S24` 시리즈에 복귀하며 재기를 노린다. 사진은 최신 모바일 AP인 엑시노스 2400. (사진=삼성전자 제공)

베일에 싸여 있던 삼성전자의 차세대 모바일 AP(애플리케이션프로세서) 양산이 초읽기에 들어갔다.

8일 삼성전자는 글로벌 설계자동화(EDA) 업체 시높시스(Synopsys)와 협업해 3나노미터(㎚·10억분의 1m) GAA(게이트올어라운드) 공정 기반 고성능 모바일 SoC(시스템온칩) 설계의 테이프아웃(Tape-Out)에 성공했다. 테이프 아웃은 반도체 칩의 설계를 마치고, 본격적인 생산 단계에 들어가는 것을 말한다.

삼성전자는 GAA 기반 3나노 공정을 세계 최초로  양산했으며, 이번에는 업계 최초로 모바일 AP용 반도체 칩에 적용했다. 시높시스는 "양사간 긴밀한 협력으로 삼성 파운드리의 첨단 공정으로 생성형 인공 지능(AI) 기능을 갖춘 차세대 칩을 구현할 수 있게 됐다"고 설명했다.

삼성전자가 해당 공정을 처음 적용하는 제품은 자사의 모바일 AP인 '엑시노스 2500'으로 알려졌다.

엑시노스2500는 삼성전자 시스템LSI 사업부가 스마트폰 최상위 모델인 갤럭시S25 시리즈에 적용하기 위해 개발 중인 차세대 제품이다. 모바일 AP는 스마트폰에서 두뇌 역할을 하는 부품이다.

삼성전자는 앞으로 시험 생산을 거쳐, 본격적인 제품 양산에 들어간다. 삼성전자와 시높시스는 양사 협력을 통해 개발한 모바일 SoC 설계를 통해 개발 기간 단축은 물론 성능 개선과 전력 효율 개선 같은 성과를 냈다고 밝혔다.

홍기준 삼성전자 시스템LSI 사업부 부사장은 "AI(인공지능) 기반 설루션(Solution)이 최첨단 GAA 공정 기술에서도 PPA(전력·성능·면적) 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있음을 입증했을 뿐 아니라, 초고생산성 설계 시스템을 구축했다"고 밝혔다.

모바일 AP의 경우 스마트폰의 성능을 좌우하는 핵심 부품으로, 전 세계 모바일 업체들의 개발 경쟁이 치열한 시장이다.

업계 최초로 올해 'AI용 스마트폰'을 출시한 삼성전자는 차기작인 갤럭시S25에도 AI 기능을 강화할 전망이다.

아직 구체적으로 알려진 바 없지만, 삼성전자는 지난 S24 시리즈에 이어 차기작에도 자사의 모바일 AP와 퀄컴의 3나노 공정 기반 차세대 칩 '스냅드래곤 8 4세대(가칭)'을 병행 사용할 가능성이 큰 것으로 전해졌다. 아직 브랜드별 사용 지역와 비중은 알려지지 않았다. 업계는 삼성전자의 '엑시노스 2500' 성능 여부에 따라 차기작 적용이 결정될 것으로 본다.

삼성전자는 이어 올 하반기부터 3나노 2세대 공정 양산에 돌입하며, 공정 성숙도를 높이는데 집중할 방침이다.

오는 2025년 차세대 2나노 공정 양산도 준비 중이다. 아직 3나노 이하 첨단 공정 시장은 대만 파운드리 업계 1위 TSMC가 90% 이상을 점유하고 있지만, 삼성전자는 2나노를 승부처로 삼고 있다.