성능논란 깬 ‘엑시노스’ 갤럭시S26 탑재

11월 ‘엑시노스 2600’ 양산 공급
애플칩보다 ‘AI 성능’ 6배 이상 ↑
4년만에 울트라 모델도 적용 유력
모뎀 첫 분리…AP 성능 향상 집중

삼성전자가 다음달 자체 모바일 AP(애플리케이션 프로세스) ‘엑시노스 2600’의 양산 공급을 시작하고 갤럭시S26 시리즈에 탑재를 확정했다. 최상위 라인업인 울트라 모델에도 4년 만에 자체 AP가 적용될 전망이다.

특히 엑시노스 2600은 아이폰17 시리즈에 탑재된 애플의 모바일 AP보다 인공지능(AI) 구현에 중요한 신경망처리장치(NPU) 성능이 약 6배 이상 높은 것으로 측정돼 전작들의 성능 논란을 불식시킬 것으로 보인다.

21일 업계에 따르면 삼성전자 시스템LSI사업부는 엑시노스 2600 개발을 마무리하고, 삼성의 플래그십 스마트폰 갤럭시S26 시리즈 탑재를 위해 11월 양산공급을 시작한다.

엑시노스는 삼성전자 반도체 사업을 담당하는 DS(디바이스솔루션)부문의 시스템LSI사업부가 설계하고 파운드리(반도체 위탁생산)사업부가 양산하는 자체 모바일 AP다. AP는 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 반도체로, 스마트폰의 성능을 좌우한다. 내년 초 출시될 갤럭시S26 시리즈에 엑시노스 2600의 탑재가 확정된 것은 성능과 수율이 일정 수준까지 올라왔기 때문이다.

삼성전자의 내부테스트 결과 엑시노스 2600은 애플의 자체 모바일 AP인 ‘A19 프로’ 대비 대규모언어모델(LLM) 등 생성형 AI에 중요한 NPU 성능이 6배 이상 높았다. A19 프로는 지난 9월 출시된 아이폰17 프로 및 프로맥스에 탑재됐다. 엑시노스 2600은 A19 프로보다 중앙처리장치(CPU) 멀티코어 성능은 15%, GPU 성능은 일부 벤치마크에서 최대 75% 우수했다.

특히 넷플릭스 등 OTT(동영상 스트리밍) 콘텐츠나 게임 등 멀티미디어 재생 성능은 A19 프로뿐 아니라 퀄컴의 스냅드래곤8 엘리트 5세대도 넘어선 것으로 알려졌다. 엑시노스 2600은 스냅드래곤8 엘리트 5세대 보다 NPU 성능은 30%, GPU 성능은 최대 29% 높았다.

엑시노스 2600에 적용된 삼성 2나노(㎚·1㎚=10억분의 1m) 공정 성능은 현재 목표치의 85%를 달성한 것으로 전해진다.

이와 함께 삼성전자가 처음으로 시스템 온 칩(SoC)에서 AP(엑시노스)와 모뎀을 분리한 것도 성능 향상에 기여한 것으로 보인다. 삼성전자는 지금까지 갤럭시S 시리즈에 AP와 모뎀을 통합한 SoC(시스템온칩) 설루션을 제공해왔지만 갤럭시S26 시리즈부터는 처음으로 모뎀을 분리해 탑재했다.

이를 통해 기존 모뎀 공간만큼 AP의 CPU와 GPU 면적을 늘려 성능을 향상할 수 있게 됐다. 향후 삼성전자 2나노 공정 성능이 더 향상되면 엑시노스 2600의 주요 성능은 더욱 높아질 것이란 기대가 나온다.

국가별·모델별 엑시노스의 탑재 비율은 다르지만 일각에서는 갤럭시S26 시리즈의 최상위 모델인 울트라에도 엑시노스 2600 탑재가 유력할 것으로 보고 있다. 만약 엑시노스 2600이 갤럭시S26 울트라에 탑재된다면 갤럭시S22 울트라 이후 4년 만에 엑시노스 칩이 갤럭시S 시리즈의 최상위 모델에 탑재되는 셈이다.

앞서 갤럭시S22 시리즈에 탑재된 엑시노스 2200에 발열 이슈가 불거지며 삼성전자는 갤럭시S23 시리즈에는 퀄컴 스냅드래곤8 2세대를 전량 탑재했다. 갤럭시S24 시리즈에서도 기본형과 플러스 모델에만 엑시노스 2400을 탑재했다.

차기작 엑시노스 2500 역시 파운드리 수율 및 성능 부진으로 갤럭시S25 시리즈에 탑재되지 못했다. 그 결과 시스템LSI사업부와 파운드리사업부의 분기 적자는 올 상반기까지 2조원 안팎을 기록하며 수익성이 악화됐다.

서경원 기자