구글, 페이스북, 테슬라.. 삼성의 커스텀soc 사업과 비메모리 관련하여 잡설

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구글, 페이스북, 테슬라.. 삼성의 커스텀soc 사업과 비메모리 관련하여 잡설

Valhal… 22 235

삼성 커스텀soc 사업팀을 외부에서 처음 포착한 게 작년 2월입니다(전자신문발) 아마 내부적으로 조직은 19년 연말 때 만들어졌겠죠.


그 전에도 테슬라 2세대 FSD 칩은 삼성 엑시노스를 기반으로 테슬라 자체설계 NPU가 더해진 칩이라고 잘 알려져 있었습니다.


시스템LSI 사업부 내 커스텀 사업팀 출범에는 재밌는 일화도 복수의 언론을 통해 밝혀졌는데요. 페이스북의 VR/AR 커스텀 칩 수주전에서, 삼성 시스템LSI와 파운드리 사업부 안의 ASIC 팀이 동시에 입찰하면서, 삼전 내 교통정리 차원에서 기존 파운드리 안의 ASIC 팀까지 더해서 출범했다고 하죠. 그래서 지금 사업팀장? 님도 원래 파운드리사업부에 있던 분이고요.


커스텀 칩 비즈니스를 위한 별도 사업팀 출범 이후 구글, 페이스북, 테슬라, 시스코, 아마존 등 다양한 떡밥이 나왔는데요. 이중에서 구글, 페이스북, 테슬라는 거의 확정적이고 나머지는 아직 명확히 밝혀진 건 아닙니다.


저는 이 커스텀 사업이라는 게 꽤 괜찮은 전략이라고 생각해 왔습니다. 왜냐하면 현 시점에서 이와 같은 솔루션을 제공할 만한 회사는 삼성이 거의 유일하기 때문입니다.


In-house로 모든 칩을 설계하는 회사들(애플,하이실리콘 등)은 논외이고, 그 외에 고사양 soc를 설계하는 건 전부 팹리스들입니다(퀄컴,엔비디아,미디어텍,amd 등) 그런데 이런 회사들은 자사의 칩 사양을 어느 정도 요구사항을 맞춰서 set 회사에 제공하기는 하지만(대표적으로 콘솔용), 이건 결국 chip의 사양을 조정할 뿐, set 회사들이 필요한 ip만을 골라서 파는 것은 아닙니다.


예를 들어서 삼성 무선사업부에서 퀄컴에 모뎀이나 cpu는 필요없고 gpu ip만 달라고 하면 줄 리가 없죠. 그 모든 ip들이 다 더해져서 팹리스로서 경쟁력의 원천이 되는 것이고 칩 단위로 팔아야 더 비싼 값(혹은 제값)을 받을 수 있을 테니까요. 애플의 경우는 워낙 큰 손이라 퀄컴한테서 모뎀만 별도로 받고 있습니다만 애플이야 모든 면에서 독보적인 고객사이고 또 모뎀은 예전에는 원래 별도였으니 보편적으로 적용할 수 없는 케이스입니다.


심지어는 이런 커스텀 칩도 엔비디아와 닌텐도의 사례처럼 제대로 안 해주기도 하는 것 같구요;;


팹리스들 입장에서는 지극히 당연한 의사결정입니다. 칩을 팔아야 돈을 벌지 큰손 고객사들한테 ip만 쏙 빼먹혀서 자사 in-house로 넘어가도록 도와준다면 제발로 무덤을 파는 꼴이니까요. 





여기서 유일한 예외가 삼성입니다. 물론 삼성 시스템lsi 사업부만 놓고 보면 퀄컴이나 엔비디아하고 크게 다르지 않은 입장이죠. s.lsi 입장에서도 엑시노스 칩을 팔고 싶지 기반 설계와 ip만 제공하고 구글,페이스북,테슬라 같은 빅테크들이 자체 칩을 만드는 것이 썩 달갑지는 않을 테니까요.


그런데 s.lsi는 퀄컴,엔비디아와는 달리 삼성전자 안의 사업부일 뿐이고, 삼성전자 전사적으로 보면 독립 팹리스들과는 달리 커스텀 칩을 통해 누릴 수 있는 강력한 이점이 존재합니다. 바로 생산, 파운드리죠. 삼성 s.lsi에서 설계하는 고사양 soc는 당연히 삼성 파운드리의 몫입니다. 그럴 수밖에 없는 게, s.lsi는 tsmc에 선단공정으로 칩 생산을 위탁한 적이 없으니까요. 지금 s.lsi가 외부 파운드리를 이용한다는 것도 gf나 umc에 ddi나 cis 같은 20나노 위의 레거시 제품들입니다.


쉽게 말해서 s.lsi가 사업부 단위의 이득을 희생하여(?) 여타 팹리스들이 제공할 수 없는 커스텀 칩을 수주해 오면, 삼성 전사적으로는 파운드리 사업부를 통해 빅테크들을 고객으로 끌어올 수가 있는 겁니다. 이런 비즈니스 모델은 삼성만이 가능합니다. 팹리스들은 위에서 설명한 것처럼 제살 깎아먹는 행위이고, 선단공정 파운드리의 유일한 경쟁사인 tsmc는 '고객과 경쟁하지 않는다'가 모토인 만큼 ASIC 서비스를 넘어서 삼성lsi와 같은 설계역량을 갖춘 인력과 조직이 없습니다.


삼성이 복합 반도체 기업으로서 팹리스와 파운드리를 동시에 영위하기에 가능한 전략인 거죠.




물론 여기까지는 이론적인 가능성일 뿐인데요.. 최근 들려오는 뉴스들을 보면 가시적인 성과가 나오고 있는 것 같습니다.


먼저 구글 픽셀이 삼성 커스텀soc 사업팀에서 설계하고 삼성 5나노에서 찍어내는 텐서 soc를 탑재한 픽셀6 시리즈를 출시했는데요. 사실 픽셀6의 물량은 그리 많지 않겠지만, 이보다 더 중요한 건 차후 구글이 하드웨어에서 자체 칩의 채용을 늘릴 정황이 다수 포착된다는 점이죠. 크롬북용 ap라든지, 스마트스피커 등등. 그리고 b2c와는 비교조차 할 수 없는 초거대 떡밥인 서버용 자체 arm cpu를 삼성에서 설계하고 생산한다면? 절대 무시할 수 없는 매출이 될 겁니다. 이게 가능성이 높다고 보는 게, 텐서 soc의 구성을 보면 tpu나 security에 적잖은 다이 사이즈를 할당하고 있습니다. 서버에 들어가는 기술들이죠. 또 전자신문 단독이기는 하지만 구글 웨이모의 자율주행용 칩도 같은 삼성의 솔루션을 사용한다고 합니다.


사업팀 출범의 계기로 작용한 페이스북도 있습니다. 페북은 아예 sns 회사가 아닌 메타버스 회사로 변신하겠다며 사명까지 바꾼다는데, 며칠 전에 삼성 5나노로 vr용 칩셋을 양산을 시작했다는 전자신문의 보도가 나왔습니다. 기존 퀄컴 스냅드래곤 칩셋을 사용한 오큘러스 퀘스트2 시리즈만 해도 백만 대 이상 판매된 흥행작인 만큼, 페이스북 같은 빅테크가 본격적으로 vr/ar 하드웨어 보급에 나서고, 여기에 들어가는 핵심 soc를 삼성에서 생산한다면 이것도 만만치 않은 매출이 발생하겠죠.


테슬라는 뭐 길게 얘기할 필요도 없겠죠? fsd 칩이 한경 단독보도 대로 차세대까지 삼성 7나노라면, 최근 들어 폭발적으로 증가하는 테슬라의 전기차 판매량을 감안하면 엔비디아 오린이나 웨이모용 칩보다 더 큰 매출이 될지도 모르는 일이죠.




삼성에서도 커스텀 사업(을 가장한 파운드리 고객사 확보)의 가능성을 높이 봤는지 1명뿐이던 임원이 최근에 인사이동으로 5명으로 늘어났다고 하더군요. 삼성 soc 사업은 엑시노스는 사실 이미 퀄컴이나 미디어텍, 애플 등과 실질적으로 경쟁하기는 어려운 사업인데, 선단공정 파운드리의 첫빠따는 결국 ap가 될 수밖에 없으므로, 커스텀 soc 사업을 눈여겨서 살펴볼 필요가 있지 않나 싶습니다.


22 Comments
ilovem… 2021.10.21 13:13  
이런 정보는 어디서 아시나요? 대단하십니다. 서버용 자체 arm cpu를 삼성에서 설계 --> 현실적으로 삼성에서 설계 할 수 있는 능력이 얼마나 있는지 궁금합니다. 잘 모르는 전 좀 부정적이라...
Valhal… 2021.10.21 13:13  
@ilovemac님 당연히 퀄컴도 실패하고 전문 팹리스들도 아직 유의미한 share를 확보하지 못한 서버용 arm 칩을 삼성이 비집고 들어갈 역량은 없죠. 그런데 애시당초 arm 베이스의 서버칩이라는게 예측가능한 미래에 x86을 완전히 대체하는 건 불가능에 가깝고, 구글처럼 자체 데이터센터 투자가 천문학적인 빅테크들이 오로지 자사 수요에만 맞춰서 맞춤설계하여 일부 영역에서 사용하게 될 겁니다. 테슬라 fsd칩하고 매우 유사한 케이스죠. 이런 전용 칩의 베이스 설계를 깔아주는 건 그렇게까지 어렵지는 않을 테고, 삼성전자가 따먹을 수 있는 과실은 설계가 아니라 생산이죠.
ilovem… 2021.10.21 13:13  
@Valhalla님 답변감사합니다^^ 많이 배우고 갑니다.
소프트코어 2021.10.21 13:13  
그 설계능력으로 나온게 엑시노스라서 전 그렇게 긍정적이진 않네요. 어차피 지금의 선택지는 TSMC아니면 삼성밖에 없으니.. TSMC가 꽉차서 삼성으로 갔었을 수도 있는 거니까요. 삼성의 오더뉴스가 이정도면 TSMC는 훨~~씬 많습니다. NXP 차량용반도체 5nm급도 TSMC에서 만든다고 하네요.선단은 정말 잘하지면 패키지가 안되니.. 이왕투자할거 패키징 회사를 인수하던지 좀 답답하긴합니다.
Valhal… 2021.10.21 13:13  
@소프트코어님 엑시노스 설계능력으로 커스텀 칩 사업 역량을 평가할 것 같으면, 구글이 총 맞지 않고서야 퀄컴이나 미디어텍이 아닌 삼성lsi를 선택했을 리가 없습니다. 그리고 본문에서 적은 것처럼 삼성lsi ip를 기반으로 칩을 설계하면, tsmc에서 생산하는 건 불가능합니다. 패키징 회사는 뭘 얘기하시는 건지 모르겠는데요. 소위 osat 빅3도 전공정 회사들과의 최첨단 후공정 경쟁에서 화실한 우위를 점하지 못했다고 알고 있습니다. 외부 기술로 될 것 같으면 덩치 큰 후공정 회사를 인수할 필요도 없이 그냥 돈을 잔뜩 주고 아웃소싱하면 그만이죠. 예가 좀 다르긴 하지만 반도체 기판에서 인텔이나 amd가 삼성전'기'에 이런저런 제안을 한 것처럼요. 그리고 오더뉴스가 많은 건 capex에서부터 3배 차이가 나니 그럴 수밖에요; 지금 본문에서 삼성 파운드리 매출이 tsmc를 갑자기 넘는다는 얘기를 하는 게 아니라, 기존 팹리스나 파운드리 회사들은 불가능한 솔루션을 삼성이 제공하고 있고, 이게 가시적인 성과도 보인다는 설명을 하고 있는 겁니다.
Valhal… 2021.10.21 13:13  
@소프트코어님 퀄컴이나 미디어텍이 삼성 커스텀 팀처럼 구글처럼 필요한 ip만 뚝 떼줘서 설계를 해줄 것 같으면 그대로 tsmc나 삼성 파운드리에 맡겨서 생산하면 됩니다. 팹리스 회사로서 비즈니스 모델의 문제이지 생산 자체는 문제가 아니에요. 그리고 미디어텍이 저가를 대량으로 만든다는 소리는... 이쪽 분야를 잘 모른다는 고백이신데요. 설명을 드려도 같은 얘기를 반복하시니 이만 줄이겠습니다. 올해 성과를 알고 싶으시면 간단하게 올해 삼성 비메모리 전체 매출이 얼마나 크게 늘었는지 한 번 검색하고 오시는 게 좋겠습니다.
소프트코어 2021.10.21 13:13  
@Valhalla님 왜 퀄컴하고 미디어텍이 나올까요? 퀄컴하고 미디어텍이 생산하나요? 구글은 이미 ai로 자체설계도 하고 있습니다. 테슬라도 설계는 자기들이해요. 그냥 수율좋게 잘 뽑아줄 생산파트너만 찾으면 되는겁니다. 그게 tsmc인거구요. 같은 5nm도 지금 삼성이 이제야 수율잡아가고 있는겁니다. 비메모리 매출 내년예상되는 수익만 봐도 삼성에서 너무나도 미미합니다. 물론 애초에 적었으니 증가량은 커보이는 거죠. 그게 지금 주가에 반영되어 있다고 봅니다. 안보이슈로 인텔이 첨단공정만 성공하면 그거야 말로 설계능력을 떠나서 정치적인 영향력이 커지는 리스크입니다. 실력은 tscm, 정치적으론 인텔이 우위라 삼성이 기술력조금 가지고 볼 시장은 아닙니다.
다넬 2021.10.21 13:13  
글 중간까지 읽고 가서 삼전 주식 사고 왔습니다
몸튼튼맘튼튼 2021.10.21 13:13  
테슬라는 TSMC 와 삼전 잘 조율해서 싸게 오더 한듯 하네요 (배터리도 3사 조율해서 가장 싸게 공급 받는것과 같이) . 삼전 입장에서는 어떻게 하던 TSMC 와 경쟁하려면 기술력 아니면 싼 가격인데, 현재는 가격으로라도 싸게 많이 받으려는 느낌이고요. 역시 2등의 비애 ㅜㅜ. 하여간 모두 잘 되었으면 하네요.
Valhal… 2021.10.21 13:13  
@몸튼튼맘튼튼님 7나노 같은 건 좀 싸게 받아도 됩니다. 퀄컴 삼성LSI 테슬라에 절대적으로 의존하는 오스틴 법인 이익률이 30%를 넘으니까요.
몸튼튼맘튼튼 2021.10.21 13:13  
@Valhalla님 TSMC 만 없다면 반도체는 확 수익률이 올라갈텐데 좀 아쉽기도 하네요(하이닉스와 마이크론이 있지만서도). 다른 사업들은 각각 HW 라는 한계나 플랫폼이 없다보니 확실한 차별화가 쉽지 않고요. ㅜㅜ
Valhal… 2021.10.21 13:13  
@몸튼튼맘튼튼님 음.. 삼성 반도체 전체 이익률과 tsmc와의 경쟁은 별로 관계가 없습니다. 비메모리 매출 자체가 아주 최근에야 반도체 전체의 20프로 중반 남짓이라서요. 굳이 tsmc의 책임? 을 묻자면 파운드리 대빵으로서 반도체 쇼티지를 조기종결 시키지 못한 잘못 정도?;; AP나 CPU가 없으면 메모리도 못 파니까요.
coeroe 2021.10.21 13:13  
저도 굉장히 공감하는 썰이라고 생각합니다. 정말 공감하구요,,, 비판하려고 하는말이 아니라... 지금 삼전에 물려있는 저로서의 가장 큰 걱정은 인텔입니다. 칩 설계는 삼성보다는 인텔이 잘할텐데,,, 혹시 빅테크의 서버칩 또는 테슬라의 FSD관련 ECU칩들의 수요를 인텔이 빨아가면 어떻게 대응해야 할지가 걱정입니다. 그리고 저는 아마 곧 "현대차-삼성전자 반도체 동맹을 맺다. 대한민국의 두 거인 서로 어깨를 걸다." 이런 뉴스도 하나 뜨지 않을까 조심스럽게 예상해봅니다.ㅋㅋㅋ
Valhal… 2021.10.21 13:13  
@coeroe님 음.. 제가 봤을 때 인텔은 파운드리 시장에서 삼성이나 tsmc의 경쟁 상대가 (여전히)아닌 것 같습니다.
coeroe 2021.10.21 13:13  
@Valhalla님 공정에서 밀리기때문에 경쟁상대는 아닐 수 있죠. 그리고 이제야 파운드리 사업을 시작하니 그렇게 생각 충분히 가능합니다. 하지만... 아니 혹시... 너무나 강력한 경쟁자가 오는 것은 아닌가 싶네요.. 여전히 14나노의 cpu를 만들지만,,, 12세대 i9이 amd의 5900X 칩의 성능을 뛰어넘는 것 같더라구요.. 파운드리에서는 초보이지만,, 능력만을 보면 굉장히 두려운 상대가 아닐까 싶네요.
Valhal… 2021.10.21 13:13  
@coeroe님 공정도 공정이지만 파운드리 사업이라는 게 선단공정만으로 되는 게 아니라서요.. 오히려 공정은 로직공정 짱먹던 경력이 50년 가까우니 제국의 역습이 가능할 수도 있겠지만, tsmc 창업자인 모리스 창이 삼성과 인텔에 대해 남겼던 평가가 더 주효하다고 생각합니다. 인텔은 말 그대로 공룡이죠. 설계와 공정이 인텔 제국에 최적화 되어 움직이는... 자사의 칩을 외부에 위탁하는 변화도 쉽지 않은데, 외부의 칩을 내부로 가져오기까지 한다? 매우 어려울 겁니다.
OS폐인 2021.10.21 13:13  
@coeroe님 저도 작년에 같은 생각을 여기 적었지만... 하려고 했으면 일찌감치 했을거라고 생각합니다.
OS폐인 2021.10.21 13:13  
시장기대도 크게 다르지 않았고 저도 기대했습니다만, 아직까지도 가시적 성과가 없다는 점, 그리고 결정적으로 엑시노스를 보고 LSI 사업부의 실력이 기대에 미치지 않을수도 있다는 생각이 들었습니다. 왜 과거에 사업부를 축소했는지 그리고 엑시노스가 나온지 꽤 오랜 세월이 흘렀음에도 ARM 레퍼런스와 크게 다르지 않은 성능을 가졌는지 한번 쯤은 생각해봐야 할 문제 같습니다.
Valhal… 2021.10.21 13:13  
@OS폐인님 사업팀 출범이 작년 2월이었는데 설계부터 생산까지 물리적으로 소요되는 시간을 감안하면, 이제부터 성과가 나오면 매우 빠르다고 봐야죠. 반도체 라는 게 설계를 다 마치고 웨이퍼가 팹에 들어가도 칩으로 나오는 데 몇 달이 걸리는 비즈니스니까요.
seyon 2021.10.21 13:13  
반도체에 대해서 잘 모르지만 현재 파운드리를 할 수 있는 회사는 여럿 있는데 그중에 첨단 공정으로 생산 할 수 있는 회사는 TSMC와 삼성전자 뿐인데 시장 점유율을 보면 압도적인 1위와 다소 높은 비율의 2위와 그외 몇몇 회사들이 있지만 삼전의 2위의 내용을 보면 내부적으로 exynos를 소화하는 물량을 제외하면 유의미하게 차이가 나는 규모가 아닙니다. 그래서 다들 이제 삼성이 파운드리 따라갈꺼야 라고 생각하고 있지만(저도 그렇고) 실제로는 그런 성과가 드러나지는 않고 있죠.. 최근에 본 기사에서도 엑시노스를 더 확대하겠다라는 기사를 본것 같은데.. 그냥 느낌상으로는 모든 사람들이 희망고문을 하고 있는것 같아요.. 잘 좀해서 주가좀 올려줬으면 좋겠네요 : )
Valhal… 2021.10.21 13:13  
@seyon님 아뇨. 엑시노스 물량과는 거의 상관없는 오스틴 팹 하나만 해도 2tier 회사인 umc나 smic하고 비슷한 수준이고요. s.lsi 물량 전체라면 모를까 엑시노스 물량은 현 시점에서 비중이 크지 않습니다. 왜냐하면 엑시노스의 ap 시장 점유율이 10% 미만으로 꼬라박은 반면 파운드리 매출은 qnq로 2~30%씩 상승하고 있거든요. 지금 삼성 파운드리 5nm 매출(오피셜로 파운드리 전체 매출의 13%를 차지)에서 가장 큰 비중을 두는 건 퀄컴 SD888과 아이폰 13 시리즈에 들어가는 X60 모뎀일 겁니다. 수익 면에서 알짜인 28~8나노는 엔비디아하고 퀄컴, S.LSI(이것도 CIS하고 DDI가 포함)가 3등분 하고 있을 테고요. 참고로 S.LSI 내에서도 연간 사업부 매출을 10조 정도 보는데요. 이중에서 이미지센서 매출이 4.5조 정도 될 테고 AP는 3조 턱걸이도 어려울 겁니다. DDI가 2조 정도 하고 그 외에 나머지는 MCU,PMIC 같은 자잘한 제품들이죠. 엑시노스를 확대하겠다는 건 모든 정황이 가리키는 바 선단공정 플래그십 AP가 아니라 14~7나노 급에 해당하는 중급기입니다. 왜냐하면 삼성 무선사 CEO가 최근에 퀄컴한테 칩 좀 더 달라고 미국 갔다가 까였거든요. 선단공정은 기술적으로도 워낙 고난이도라서 무슨 물량을 늘리고 싶어도 늘릴 수가 없습니다.
Modera… 2021.10.21 13:13  
시스템 lsi를 10년 넘게 봐왔지만 밖에서 보기에는 파운드리를 위해 항상 희생당하던 모습이라 이번에도 좀 더 지켜봐야겠습니다. 엑시노스를 구글이 쓴다는 건 고무적이지만 반대로 이야기하자면 주문 단위가 너무 작아서 삼성으로 오는 게 아닐까요.

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