삼성전자 파운드리 사업부가 최근 점유율 하락세를 딛고 엔비디아(NVIDIA) 등 거물급 고객사와의 협력을 통해 강력한 반등 모멘텀을 확보하고 있다.

특히 차세대 AI 칩 생산 역량을 입증하며, 스마트폰 중심의 사업 구조에서 고부가가치 AI 반도체 중심으로의 체질 개선에 속도를 내는 모양새다.

▲ 엔비디아 '그록 3' 수주로 입증한 4nm 공정 경쟁력

삼성 파운드리는 엔비디아의 '그록(Groq) 3 LPU'를 4nm 공정으로 생산하며 대형 다이(Die) AI 칩 제조 능력을 시장에 증명했다.

이번 수주는 단순한 일회성 생산을 넘어, 향후 엔비디아의 차세대 LPU 로드맵에서도 삼성의 공정이 지속적으로 채택될 가능성을 열었다는 점에서 의미가 크다.

19일 카운터포인트리서치의 제이크 라이 시니어 애널리스트는 "그록 3 생산은 삼성의 수율 개선이 엔비디아로부터 인정받았음을 시사하며, 향후 추가적인 AI 칩 수주로 이어질 가능성이 매우 높다"고 분석했다.

▲ 점유율 7%의 위기, 'AI 다변화'로 정면 돌파

최근 삼성 파운드리의 시장 점유율은 고전을 면치 못했다.

카운터포인트리서치에 따르면 2024년 2분기 10%였던 점유율은 경쟁 심화와 업황 부진이 겹치며 2025년 4분기 7%까지 하락했다.

삼성은 이러한 위기를 타개하기 위해 과거 퀄컴이나 삼성 LSI의 스마트폰 AP 등 소비자용 칩에 치중됐던 고객군을 테슬라(Tesla)와 엔비디아 같은 AI 및 자율주행 분야로 대폭 확장하고 있다.

특히 테슬라의 AI6 칩이 2027년 말까지 삼성의 SF2P 공정에서 생산될 예정이며, 이는 향후 수년간 선단 공정 가동률을 높은 수준으로 유지하는 버팀목이 될 전망이다.

▲ HBM 베이스 다이 생산과 2nm 선점 전략

삼성 파운드리의 중장기 성장 동력은 차세대 메모리와의 시너지에서도 나타난다.

현재 HBM4 베이스 다이가 삼성의 4nm 공정에서 양산되고 있으며, 향후 등장할 HBM5 베이스 다이에는 2nm 공정 적용이 유력시된다.

파운드리 1위 기업인 TSMC의 선단 공정 공급이 부족한 상황에서, 삼성의 공정 경쟁력 개선은 글로벌 빅테크 기업들에게 매력적인 대안으로 부각되고 있다.

▲ 체질 개선 통한 파운드리 시장 내 입지 재편

결론적으로 삼성 파운드리는 선단 공정의 기술적 완성도 제고와 AI 고객사 확보를 통해 점진적인 체질 개선에 성과를 내고 있다.

엔비디아와의 협력 확대는 삼성이 단순한 '세컨드 티어'를 넘어 AI 반도체 시장의 핵심 플레이어로서 입지를 재구축하고 있음을 상징한다.

이러한 변화가 실제 점유율 반등으로 이어질 경우, 삼성전자는 반도체 부문에서 새로운 성장 동력을 완전히 확보하게 될 것으로 보인다.