삼성전자, 퀄컴도 넘어선다…‘5G 통합칩’ 세계 최초 생산

삼성전자가 5세대(5G) 스마트폰 시장의 선두 자리에 한 발 더 다가섰다. 5G 통신칩과 스마트폰 애플리케이션프로세서(AP)를 하나로 합친 ‘5G 통합칩’을 세계에서 가장 먼저 대량 생산할 가능성이 높아졌기 때문이다.

'엑시노스 980' [사진 삼성전자]

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‘연내 양산’ 성공하면 퀄컴보다 앞서

삼성전자는 이달부터 5G 통합칩인 ‘엑시노스(Exynos) 980’ 샘플을 스마트폰 고객사에 공급하고 있으며 올해 안에 양산을 시작할 계획이라고 4일 밝혔다. 앞서 모바일 AP 세계 1위인 미국의 퀄컴과 대만의 미디어텍 등이 5G 통합칩을 개발한다고 발표했지만 양산 시기는 모두 ‘내년 1분기’ 또는 ‘내년 상반기’로 언급했다. 삼성전자가 연내 양산에 돌입할 경우 5G 시장을 이끌 것이란 전망이 나오는 배경이다. 특히 이번 통합칩 양산으로 삼성전자가 2030년까지 연구개발에만 73조원을 들이겠다고 선언한 시스템 반도체 개발도 더욱 탄력을 받을 전망이다.

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통신칩·AP 합치면 전력 소모도 크게 줄어

스마트폰에는 통신을 담당하는 5G 모뎀칩과 전반적인 시스템 운영을 맡아 ‘두뇌’ 역할을 하는 AP가 들어간다. 통합칩은 서로 다른 기능을 하는 두 가지 부품을 하나로 합쳐놨을 때도 각각 제 기능을 완벽히 해 내야 하기 때문에 고도의 기술이 필요할 수밖에 없다. 퀄컴의 최신 모바일 칩인 ‘스냅드래곤 855 플러스’도 AP와 5G 모뎀이 별개의 칩으로 따로 존재한다. 통합칩의 가장 큰 장점은 공간 활용과 전력 절감이다. 스마트폰 내부에서 부품이 차지하는 면적을 줄여 설계 편의성이 좋아지고, 하나의 칩에서 통신도 주고받고 데이터 연산도 하기 때문에 전력을 아껴 배터리 사용시간도 길어진다는 게 삼성전자 측 설명이다.

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연산 성능도 전작보다 2.7배 빨라져

삼성전자는 엑시노스 980이 성능 면에서도 똑똑해졌다고 강조했다. 우선 하나의 칩으로 2G부터 5G까지 모든 이동통신 규격을 지원한다. 여기에 고성능 신경망처리장치(NPU)를 갖춰 인공지능 연산 성능이 기존 제품 대비 약 2.7배 높아졌다. 5G 통신 환경에서 최대 2.55Gbps(1Gbps는 1초에 10억 비트의 데이터 전송)를 의 데이터 통신을 지원하며, 4G 환경에서는 최대 1Gbps의 속도를 지원한다. 이로 인해 가상과 현실을 연결하는 ‘혼합현실(MR)’, ‘지능형 카메라’ 같은 대용량 데이터를 빠르게 처리할 수 있다.

업계에선 엑시노스 980가 우선 삼성 갤럭시A 시리즈 가운데 고사양 스마트폰에 탑재될 가능성이 높다고 본다. 이후 기술 완성도를 보다 높여 갤럭시S·갤럭시노트 시리즈 등 프리미엄급 스마트폰에 적용될 것이란 전망이다.

2023년 5G 반도체 시장에서 경쟁할 삼성전자와 퀄컴. 그래픽=차준홍 기자 cha.junhong@joongang.co.kr

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삼성, 5G 반도체 시장 점유율 20.4%로 ‘껑충’

통합칩은 모바일 분야에서 5G 관련 기술을 선도하는 상징적 의미가 있다. 업계 관계자는 “롱텀에볼루션(LTE) 도입 시절에 퀄컴이 AP와 LTE 모뎀칩을 결합한 ‘원칩’을 가장 먼저 생산해 시장을 장악한 것처럼 삼성이 성공적으로 5G 통합칩 양산에 들어간다면 5G 스마트폰 시장에서 우위를 점할 가능성이 매우 높아질 것”이라고 말했다. 외신 등에 따르면 삼성전자는 물론 화웨이·샤오미·오포·비포 등 중국 스마트폰 제조사들이 삼성전자의 통합칩 샘플을 테스트 중이다.

시장조사기관 스트래티지애널리틱스(SA)는 5G 반도체 시장이 통합칩으로 진화하면서 올해 1억 6100만 달러에서 2023년 79억 6800만 달러(약 9조6000억원)로 커질 것으로 예상했다. 삼성전자의 점유율도 올해 7.5%에서 4년 뒤엔 20.4%로 올라 퀄컴(46.1%)을 추격할 것으로 내다봤다.

이소아 기자 lsa@joongang.co.kr

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