한 줄 핵심: 삼성전자 파운드리 사업이 2026년 3분기 흑자 전환을 눈앞에 뒀다. 2나노 공정 수율이 80% 이상으로 안정화됐고, 엑시노스 2600은 NPU 성능이 전작 대비 113% 향상됐다. AI·HPC용 칩 수주도 전년 대비 30% 이상 늘었다. 이 흐름은 앱 개발자의 온디바이스 AI 성능과 클라우드 AI 인프라 비용에 직접 영향을 준다.
이 글이 필요한 사람- 안드로이드·iOS 앱에서 온디바이스 AI 성능 향상이 언제, 어느 기기부터 체감될지 궁금한 개발자
- 삼성 파운드리 정상화가 AI 반도체 공급과 클라우드 GPU 가격에 어떤 영향을 주는지 알고 싶은 분
- TSMC 독주 체제에 균열이 생기는 배경과 반도체 공급망 변화를 파악하고 싶은 분
※ 이 글은 뉴스웨이·파이낸셜뉴스·전자신문 보도, Growth Research 삼성 파운드리 산업보고서(2026년 3월), 서울경제 분석(2026년 6월)을 근거로 작성했습니다. 수치는 보도 기준이며 실제 결과는 달라질 수 있습니다.
삼성전자 파운드리 부문이 2026년 3분기 흑자 전환 가시권에 들어왔다. 시스템LSI와 파운드리를 합산한 비메모리 부문 영업이익이 3분기부터 플러스 전환 가능하다는 전망이 2026년 상반기부터 잇따라 나오고 있다.
삼성 파운드리는 2021~2025년 걸쳐 적자를 기록했다. 2022년 이후 TSMC와의 기술 격차가 벌어지면서 주요 고객사들이 이탈했고, 같은 기간 수요 둔화가 겹쳤다. 특히 4나노 공정 수율 문제가 장기간 발목을 잡았다.
흑자 전환의 핵심 동력은 두 가지다. 첫째, 2나노 GAA(게이트올어라운드) 공정 수율이 80% 이상으로 안정화됐다. GAA는 TSMC가 2023년 3나노 단계부터 채택한 기술을 삼성이 2나노에서 안정적으로 구현한 것으로, 기술 격차를 좁히는 전환점이 됐다. 둘째, AI·HPC(고성능컴퓨팅)용 칩 수주가 2026년 전년 대비 30% 이상 증가했다. AI 붐으로 인한 수요가 파운드리 가동률을 끌어올리고 있다.
자체 칩 엑시노스 2600도 회복의 증거다. GAA 기반 2나노 공정을 적용한 첫 모바일 AP로, NPU(신경망처리장치) 성능이 전작 대비 최대 113% 향상됐다. 이는 삼성 파운드리 내부 고객(캡티브)의 수율 검증이 통과됐다는 의미이기도 하다.
반도체 미세화는 트랜지스터 구조를 바꾸는 방식으로 진행된다. FinFET(핀형 전계효과 트랜지스터)이 7~4나노 시대의 주류 구조였다. GAA는 FinFET 이후의 구조로, 게이트가 채널을 사방에서 감싸 누설 전류를 줄이고 성능을 높인다.
삼성이 GAA를 처음 양산에 쓴 것은 3나노 공정(2022년)이었다. 하지만 초기 수율이 낮아 고객사에게 신뢰를 얻지 못했다. 그 사이 TSMC는 FinFET 기반 3나노를 안정적으로 양산하며 애플, 엔비디아 등 주요 고객을 유지했다.
2나노 단계에서 흐름이 달라졌다. TSMC도 2나노부터 GAA 방식으로 전환했는데, 삼성이 이미 GAA 공정에 경험이 쌓여 있어 기술 격차가 좁혀지는 구조가 됐다. 양사가 동일한 GAA 기술로 2나노 공정을 경쟁하는 것이다.
성능 수치를 보면 이해가 빠르다. 삼성 2나노 기반 엑시노스 2600의 NPU 성능이 113% 향상됐다는 것은, 같은 전력에서 온디바이스 AI 추론 처리량이 두 배 이상 빨라졌다는 의미다. 로컬 LLM 구동, 실시간 번역, 이미지 인식 같은 온디바이스 AI 작업이 체감상 빨라진다.
반도체 제조 공정 이야기가 앱 개발자와 어떻게 연결되는지 세 가지 경로로 정리한다.
1. 안드로이드 온디바이스 AI 성능 향상
갤럭시 스마트폰에 탑재되는 엑시노스 AP가 삼성 파운드리의 2나노 공정으로 생산된다. NPU 성능 113% 향상은 갤럭시 기기에서 구동하는 AI 기능이 훨씬 빨라진다는 뜻이다. 안드로이드 앱 개발자 입장에서는 온디바이스 AI 기능을 쓸 수 있는 타깃 기기 범위가 넓어지고, 응답 속도 요구사항을 맞추기가 더 쉬워진다. 구체적으로는 MediaPipe, Samsung Neural Processing SDK, Google Play Services Machine Learning API 등을 통한 로컬 추론이 더 빠르게 처리된다.
2. AI 반도체 공급 다양화
현재 AI 추론·학습 칩 시장은 엔비디아 GPU가 압도적이다. 하지만 AI 칩 수요가 폭증하면서 TSMC 단일 파운드리에 대한 의존이 병목으로 부각됐다. 삼성 파운드리가 AI·HPC용 파운드리 수주를 늘리면서 공급망이 이중화되는 구조가 만들어지고 있다. 공급이 늘어나면 중장기적으로 GPU 단가와 클라우드 AI 인프라 비용에 하방 압력이 생긴다.
3. AI PC·NPU 내장 칩 확산
퀄컴 스냅드래곤, 미디어텍 칩셋도 삼성 파운드리에 일부 물량을 위탁한다. 삼성 파운드리 수율 안정화는 이 칩셋들의 공급 안정으로도 이어진다. AI PC와 엣지 디바이스 개발자 입장에서는 NPU 탑재 기기 보급이 빨라지는 환경이 된다.
파운드리 시장에서 TSMC가 2022~2025년 점유율 60% 이상을 유지했던 배경은 수율의 안정성이다. 고객사들은 출시 일정이 틀어지는 위험을 피하려 TSMC를 선택했다. 삼성 파운드리의 이탈 고객 중 다수가 수율 문제 때문이었다는 것이 산업 분석의 공통된 평가다.
2나노 단계에서 구도가 달라지는 이유는 진입 조건이 같아졌기 때문이다. 양사 모두 GAA 구조를 처음 적용하는 2나노 공정에서 경쟁한다. 삼성은 GAA를 이미 3나노에서 경험했고, TSMC는 강력한 고객 기반이 있다. 이 구도에서 삼성이 경쟁력을 보이려면 수율과 생산 단가 두 가지에서 신뢰를 주는 수밖에 없다.
| 항목 | TSMC 2나노 | 삼성 파운드리 2나노 |
|---|
| 공정 명칭 | N2 | SF2 |
| 트랜지스터 구조 | GAA (NSFET) | GAA (MBCFET) |
| 양산 일정 | 2025년 하반기 시작 | 2026년 상반기 안정화 |
| 주요 고객 | 애플, 엔비디아, 퀄컴 | 삼성(캡티브), 퀄컴 일부, AI 스타트업 |
| 수율 현황 | 안정적(TSMC 기준) | 80% 이상 (2026년 상반기 기준) |
삼성이 TSMC를 단기간에 따라잡기는 어렵지만, 파운드리 시장이 "TSMC 아니면 안 된다"는 구조에서 "삼성도 선택지"가 되는 방향으로는 분명히 이동하고 있다. 이는 AI 칩 공급망의 회복탄력성(resilience) 측면에서 긍정적이다.
이 글의 수치와 전망은 다음 보도 및 분석 자료를 근거로 했습니다. 수치는 보도 시점 기준이므로 실제 결과는 달라질 수 있습니다.
삼성 파운드리 흑자전환이 개발자에게 왜 중요한가요?
반도체 파운드리 경쟁이 늘어나면 AI 칩 공급이 다양해지고 중장기적으로 가격 경쟁이 생깁니다. 클라우드 GPU 인프라 비용이 낮아지면 AI API 사용 비용도 줄어듭니다. 또 삼성 파운드리 기반 엑시노스·퀄컴·미디어텍 칩의 NPU 성능이 높아지면 안드로이드 온디바이스 AI 기능을 쓸 수 있는 기기 범위가 넓어집니다.
GAA 공정이 FinFET과 다른 점이 뭔가요?
FinFET은 게이트가 트랜지스터 채널의 세 면을 감싸는 구조입니다. GAA(게이트올어라운드)는 게이트가 채널을 완전히(4면) 감싸서 전류 제어가 더 정밀합니다. 누설 전류가 줄고, 같은 크기에서 성능이 높아지거나 같은 성능에서 전력 소모가 줄어듭니다. 미세화 한계에서 GAA가 다음 단계를 여는 구조적 혁신입니다.
엑시노스 2600이 탑재된 갤럭시 기기는 언제 나오나요?
삼성전자의 전통적인 출시 패턴은 갤럭시 S 시리즈 초반에 엑시노스 버전을 일부 지역에 먼저 출시합니다. 엑시노스 2600이 2나노 GAA 기반 첫 모바일 AP인 만큼 갤럭시 S26 계열에 탑재될 가능성이 가장 높습니다. 정확한 출시 일정은 삼성전자 공식 발표를 확인하세요.
삼성 파운드리가 흑자가 되면 반도체 가격이 내려가나요?
단기적으로는 수익성 회복을 위한 수주 확대가 우선이므로 가격 인하보다 물량 증대 방향으로 움직입니다. 중장기적으로는 TSMC-삼성 간 경쟁이 본격화되면서 파운드리 가격에 경쟁 압력이 생깁니다. 이는 최종적으로 AI 칩 생산 비용→클라우드 GPU 비용→AI API 가격 하방 압력으로 이어질 수 있는 구조입니다. 단, 수요가 공급보다 빠르게 늘어나는 AI 인프라 시장이라 즉각적인 가격 하락은 기대하기 어렵습니다.
TSMC와 삼성 파운드리의 현재 시장 점유율은 어떻게 되나요?
2025년 기준 TSMC가 전 세계 파운드리 시장에서 약 60% 이상을 점유합니다. 삼성 파운드리는 10~15% 수준으로 2위입니다. 다만 선단(최신) 공정 시장에서는 TSMC의 점유율이 더 높습니다. 삼성 파운드리가 2나노 이후 고객 신뢰를 회복하면 이 비율이 조금씩 바뀔 수 있지만, 단기간에 큰 변화를 기대하기는 어렵습니다.
삼성 파운드리 분사 가능성이 있나요?
2026년 들어 삼성전자 파운드리 분사 가능성에 대한 보도가 나오고 있습니다. 분사의 근거는 파운드리 고객사(경쟁사 포함)가 삼성전자라는 최종 제품 제조사와 같은 법인이라는 점에 불편함을 가진다는 것입니다. 분사가 실현되면 파운드리 사업의 독립적 의사결정이 빨라지고 외부 고객 유치에 유리해집니다. 다만 삼성전자는 아직 공식 입장을 내놓지 않은 상태입니다.
