멈추지 않는 삼성의 '반도체 초격차'…세계최초 EUV D램 양산
삼성전자가 세계 최대 규모의 반도체 공장인 평택 2공장 가동에 들어갔다고 30일 발표했다. 2018년 총 30조원을 투자해 착공한 생산시설이다. 삼성전자는 이곳에서 업계 최초로 극자외선(EUV) 공정을 적용한 3세대 10나노급(1z) LPDDR5 모바일 D램 생산을 시작했다. '세계 최대' 생산시설에서 '세계 최초' 제품을 내놓으면서 삼성이 반도체 초격차를 또다시 벌렸다는 평가가 나온다.

삼성전자 평택캠퍼스에 들어선 2공장은 연면적만 12만8900㎡(축구장 16개 크기)다. 2017년부터 가동한 평택 1공장(11만9000㎡)까지 더하면 평택 캠퍼스의 생산시설 규모는 24만7900㎡(약 7만5000평)에 달한다.

새로 양산한 3세대 10나노급(1z) LPDDR5 모바일 D램은 5세대(5G) 모바일 수요를 겨냥한 제품이다. 지난 3월 삼성전자가 글로벌 고객사에 샘플로 공급한 1세대 10나노 D램에 비해 한 층 업그레이드 됐다. 전작과 비교해 생산 효율은 50% 높아졌다. 데이터 처리효율도 세계 최고 수준이다. 16GB 제품 기준으로 1초당 풀HD급 영화(5GB) 약 10편에 해당하는 51.2GB를 처리할 수 있다.

두께도 획기적으로 얇아졌다. 16Gb LPDDR5 모바일 D램 칩 8개로 16GB 제품을 구성할 수 있다. 기존 제품(12Gb 칩 8개 + 8Gb 칩 4개)대비 30% 더 얇은 패키지를 만들 수 있다. 멀티카메라, 5G 등 부품수가 많은 스마트폰과 폴더블폰 같이 두께가 중요한 제품에 적합하다고 회사 측은 설명했다. 1z LPDDR5 D램을 공급할 수 있는 업체도, EUV 공정으로 D램을 제조할 수 있는 곳도 삼성전자가 유일하다. 삼성전자는 앞으로 전장용 제품까지 D램 사용처를 확대해 나갈 예정이다.

삼성전자는 이번에 양산에 돌입한 10나노 D램에 이어 V낸드와 초미세 파운드리까지 평택 2공장에서 생산한다. 지난 5월 EUV 기반 파운드리 생산라인을, 6월에는 낸드플래시 생산라인을 착공했다. 두 라인 모두 2021년 하반기부터 본격 가동할 예정이다.

반도체 업계에서는 삼성이 세계 최대규모 생산시설에 파운드리 설비를 신설하는 것에 주목하고 있다. 수요와 공급이 유동적인 메모리 반도체에 비해 파운드리는 고정적인 납품처가 필요하기 때문이다. 이 때문에 삼성전자가 이미 다수의 파운드리 고객사를 확보했다는 분석이 나온다. 삼성전자는 최근 7나노 EUV 기술을 적용한 IBM의 차세대 서버용 파워10 프로세서를 수주하기도 했다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 재확산과 미·중 무역 갈등 속에 불확실성이 커진 상황에서도 삼성전자가 공격적 투자를 이어나가는 배경에는 총수의 역할이 컸다는 분석이 나온다. 이재용 삼성전자 부회장은 지난 5월 평택 EUV 파운드리 라인을 구축하기로 결정하면서 DS부문 경영진들에게 "어려울 때일수록 미래를 위한 투자를 멈춰서는 안된다"고 강조했다. 그는 지난해 4월 세계최초 EUV 전용 생산시설인 경기 화성 'V1라인' 건설 현장을 찾은데 이어 올해 초에는 화성 반도체연구소와 생산라인을 방문해 'EUV 기술' 개발 현황과 라인 가동 상황을 점검하는 등 반도체 투자 현장을 직접 챙기고 있다.
<삼성전자 최첨단 D램 상용화 일지>
·2009.07월 40나노급 2Gb DDR3 양산
·2010.02월 40나노급 4Gb DDR3 양산
·2010.07월 30나노급 2Gb DDR3 양산
·2011.09월 20나노급(2x) 2Gb DDR3 양산
·2012.11월 20나노급(2y) 4Gb DDR3 양산
·2013.11월 20나노급(2y) 6Gb LPDDR3 양산
(※ 2014.02월 20나노급(2y) 8Gb LPDDR4 양산)
·2014.02월 20나노(2z) 4Gb DDR3 양산
·2014.10월 20나노(2z) 8Gb DDR4 양산
·2014.12월 20나노(2z) 8Gb LPDDR4 양산
·2014.12월 20나노(2z) 8Gb GDDR5 양산
·2015.08월 20나노(2z) 12Gb LPDDR4 양산
·2016.02월 1세대 10나노급(1x) 8Gb DDR4 양산
·2016.09월 1세대 10나노급(1x) 16Gb LPDDR4/4X 양산
·2017.11월 2세대 10나노급(1y) 8Gb DDR4 양산
·2019.03월 3세대 10나노급(1z) 8Gb DDR4 개발
·2019.06월 2세대 10나노급(1y) 12Gb LPDDR5 양산
·2019.09월 3세대 10나노급(1z) 8Gb DDR4 양산
·2020.03월 4세대 10나노급(1a) D램(EUV) 개발
·2020.03월 1세대 10나노급(1x) D램(EUV) 샘플 100만개 공급
·2020.08월 3세대 10나노급(1z) 16Gb LPDDR5(EUV) 양산
·2021년 4세대 10나노급(1a) 16Gb DDR5/LPDDR5(EUV) 양산 예정

이수빈 기자 lsb@hankyung.com