삼성전자가 테슬라의 차세대 인공지능(AI) 반도체 생산 준비에 돌입하면서 파운드리 사업 반등의 새로운 전환점을 맞고 있다. 첨단 2나노 공정 기반의 대형 프로젝트를 확보하면서 글로벌 AI 반도체 공급망 경쟁에서 존재감을 키울 수 있을지 관심이 집중된다.
삼성전자 파운드리사업부는 테슬라의 차세대 AI 칩 'AI5'가 설계 검증 단계인 테이프아웃(Tape-out)을 완료하고 양산 준비 절차에 들어간 것으로 알려졌다. 테이프아웃은 팹리스 기업이 최종 설계된 반도체 데이터를 파운드리 업체에 전달하는 단계로, 실제 생산을 앞둔 핵심 과정이다.
AI5는 미국 텍사스주 테일러에 건설 중인 삼성전자 신규 파운드리 생산라인에서 제조될 예정이다. 업계에서는 이 프로젝트가 테일러 공장의 초기 가동과 맞물려 삼성전자의 미국 내 첨단 반도체 생산 거점 역할을 강화하는 계기가 될 것으로 보고 있다.
이번 협력의 핵심은 차세대 AI 반도체 시장 선점이다. 테슬라는 자율주행 기술 고도화와 휴머노이드 로봇, AI 데이터센터 경쟁력 강화를 위해 자체 AI 칩 개발에 집중하고 있다. AI5는 기존 차량용 반도체를 넘어 미래 AI 플랫폼을 구성하는 핵심 부품으로 활용될 가능성이 크다.
삼성전자는 앞서 테슬라의 AI4 반도체를 국내 평택 파운드리 라인에서 생산하며 협력 관계를 이어왔다. 차세대 AI5 생산까지 확보하면서 차량용 고성능 반도체 분야에서 기술력을 입증하고, 글로벌 고객 기반 확대에도 속도를 낼 것으로 전망된다.
특히 AI5 프로젝트는 삼성 파운드리의 첨단 공정 경쟁력을 보여주는 시험대가 될 것으로 평가된다. 현재 파운드리 시장은 대만 TSMC가 주도하고 있지만, AI 반도체 수요가 폭발적으로 증가하면서 안정적인 생산 능력과 공급망 다변화를 원하는 글로벌 기업들의 움직임도 커지고 있다.
테슬라는 AI5 생산 물량을 삼성전자와 TSMC가 나눠 맡는 방식으로 운영할 것으로 알려졌다. 이후 차세대 AI6 등 후속 칩 개발 과정에서도 삼성전자가 주요 생산 파트너로 참여할 가능성이 제기되고 있다.
삼성전자 입장에서는 이번 수주가 단순한 고객 확보 이상의 의미를 가진다. 메모리 사업이 전체 실적을 이끄는 가운데 시스템반도체와 파운드리 사업은 수익성 개선이라는 과제를 안고 있기 때문이다. 테슬라와 같은 글로벌 AI 기업의 대형 주문은 안정적인 매출 기반 확보와 첨단 공정 경쟁력 강화라는 두 가지 효과를 동시에 가져올 수 있다.
업계에서는 AI5 양산이 본격화되는 시점부터 삼성 파운드리 실적 개선 속도가 빨라질 가능성이 있다고 보고 있다. 특히 AI 반도체 시장이 자동차, 로봇, 데이터센터 등으로 빠르게 확대되는 상황에서 대형 고객사의 첨단 칩 생산 경험은 향후 추가 수주 경쟁에서도 중요한 자산이 될 전망이다.
삼성전자는 테슬라 협력을 발판으로 미국 생산 거점을 활용한 글로벌 파운드리 경쟁력 강화에 나설 것으로 보인다. AI 시대 핵심 인프라인 첨단 반도체 시장에서 삼성과 TSMC 간 경쟁 구도도 더욱 치열해질 것으로 예상된다.
