삼성전자 시스템 반도체·파운드리 사업의 구조조정 위기와 미래 전략
메모리 반도체 분야의 글로벌 리더인 삼성전자가 시스템 반도체와 파운드리 사업에 대한 전면적인 경영 진단에 착수했습니다. 이는 대만의 TSMC를 비롯한 경쟁사들과의 격차가 확대되고 있는 상황에서, 경쟁력 강화를 위한 구조조정과 인력 재배치 가능성을 시사합니다. 본 글에서는 삼성전자의 비메모리 반도체 사업이 직면한 현재의 도전 과제들을 분석하고, 향후 예상되는 사업 개편 방향과 미래 전략에 대해 심층적으로 살펴보겠습니다.
1. 삼성전자의 시스템 반도체·파운드리 사업 진단 배경
삼성전자는 지난 1월부터 경영진단실을 통해 시스템 LSI 사업부에 대한 철저한 경영 진단을 시작했으며, 이후 파운드리 사업부로 진단을 확대할 계획인 것으로 알려졌습니다. 이번 경영 진단은 지난해 11월 최윤호 전 삼성SDI 사장이 이끄는 경영진단실이 출범한 이후 첫 번째 대규모 내부 감사로, 그 배경과 의미를 심도 있게 살펴볼 필요가 있습니다.
이재용 회장의 '시스템 반도체 비전 2030'과 현실의 괴리
2019년 이재용 회장은 '시스템 반도체 비전 2030'을 통해 비메모리 반도체 분야를 삼성전자의 미래 성장 동력으로 지정하고, 2030년까지 시스템 반도체 세계 1위 도약을 목표로 제시했습니다. 이에 따라 삼성전자는 지난 몇 년간 시스템 반도체 분야에 상당한 투자를 진행해왔습니다.
그러나 현실은 기대에 미치지 못하고 있습니다. 2024년 4분기 기준 파운드리 시장에서 삼성전자의 점유율은 8.2%로, TSMC의 67.1%에 크게 뒤처진 상황입니다. 또한 자사 플래그십 스마트폰 갤럭시 S25에 자체 개발한 엑시노스 2500 모바일 프로세서를 탑재하지 못하는 등 핵심 제품에서도 성과를 내지 못하고 있습니다.
이러한 상황은 삼성전자가 메모리 반도체와 달리 비메모리 분야에서는 아직 글로벌 리더십을 확보하지 못했음을 명확히 보여주고 있으며, 경영진단실의 개입은 이러한 문제를 심층적으로 평가하고 해결 전략을 모색하기 위한 조치로 해석됩니다.
경영진단실의 역할과 의미
경영진단실은 과거 미래전략실과 유사한 중앙 통제 기능을 담당할 것으로 예상되며, 삼성전자의 주요 사업부가 직면한 도전 과제를 평가하고 경쟁력 강화를 위한 전략을 수립하는 역할을 맡고 있습니다. 특히 시스템 반도체와 파운드리 사업에 대한 진단은 두 사업의 현 상황에 대한 심각성을 반영하는 것으로 볼 수 있습니다.
업계 관계자들은 이번 경영 진단이 단순한 내부 감사를 넘어, 삼성전자의 비메모리 반도체 전략 전반에 대한 재평가와 사업 구조 개편으로 이어질 가능성이 높다고 분석하고 있습니다.
삼성전자의 시스템 반도체와 파운드리 사업에 대한 경영 진단은 '시스템 반도체 비전 2030'을 발표한 지 6년이 지났음에도 불구하고 가시적인 성과를 거두지 못하고 있는 현실을 반영합니다. 이는 단순한 사업 점검을 넘어, 이재용 회장이 미래 성장 동력으로 지정한 분야에서의 경쟁력 확보를 위한 근본적인 전략 재정립과 조직 개편의 신호탄으로 볼 수 있습니다.
2. 시스템 LSI 사업부의 주요 도전 과제
시스템 LSI 사업부는 모바일 AP(Application Processor), 이미지 센서, 자동차용 반도체 등 다양한 시스템 반도체 설계를 담당하는 부서로, 최근 여러 핵심 영역에서 경쟁력 약화 징후를 보이고 있습니다. 주요 도전 과제들을 세부적으로 살펴보겠습니다.
엑시노스 모바일 프로세서의 경쟁력 약화
삼성전자의 엑시노스 2500 모바일 AP는 자사의 최신 플래그십 스마트폰인 갤럭시 S25에 탑재되지 못했습니다. 이는 자체 개발한 핵심 반도체가 자사 대표 제품에 사용되지 못하는 상징적인 실패로, 퀄컴의 스냅드래곤과의 성능 격차가 주요 원인으로 지목됩니다.
더욱 우려되는 점은 엑시노스가 삼성전자 내부 고객(MX사업부)을 제외한 외부 고객 확보에 어려움을 겪고 있다는 것입니다. 이는 시스템 LSI 사업부가 독립적인 사업 부문으로서의 경쟁력을 갖추지 못하고 있음을 시사합니다.
이미지 센서 시장에서의 부진
이미지 센서 시장에서 삼성전자는 글로벌 시장 점유율이 20% 미만으로, 소니에 크게 뒤처진 상황입니다. 더욱이 중국 스마트폰 제조사들이 점차 자국 공급업체로 전환하면서 삼성의 시장 확대 기회가 제한되고 있습니다.
최근 삼성전자는 이미지 센서 사업의 전략적 방향 전환을 모색하고 있으며, 고해상도 제품 경쟁에서 벗어나 자율주행 차량과 로봇용 센서에 집중하는 방향으로 선회할 가능성이 있습니다. 또한 애플에 이미지 센서를 공급하기 위한 팀을 최근 구성했다는 소식이 있어, 고부가가치 고객 확보에 주력하고 있는 것으로 보입니다.
AI 반도체 개발의 지연
AI 반도체는 미래 성장이 유망한 분야임에도 불구하고, 삼성전자는 이 분야에서도 가시적인 성과를 내지 못하고 있습니다. 네이버와 공동으로 개발 중인 AI 가속기 '마하-1(Mach-1)' 프로젝트는 사실상 중단 상태에 있으며, 마이크로소프트와 미국 빅테크 기업들을 타겟으로 한 '마하-2(Mach-2)' 역시 뚜렷한 성과를 거두지 못하고 있습니다.
이러한 상황은 삼성전자가 브로드컴이나 마벨과 같은 특화된 기업들과의 경쟁에서 어려움을 겪고 있음을 보여주며, 애플리케이션별 맞춤형 칩 시장에서의 경쟁력 확보가 시급한 과제로 대두되고 있습니다.
자동차 반도체 분야의 부분적 성과와 한계
삼성전자는 현대자동차의 인포테인먼트 시스템용 자동차 엑시노스 칩 공급에 성공했으나, 자율주행 칩 공급 계약에서는 퀄컴에 패배했습니다. 이는 자동차 반도체 분야에서 일부 성과를 거두고 있지만, 여전히 고부가가치 영역에서는 경쟁력이 부족함을 보여줍니다.
자동차 반도체는 향후 성장 잠재력이 큰 분야로, 삼성전자가 이 시장에서의 입지를 강화하기 위해서는 보다 전략적인 접근과 차별화된 기술력 확보가 필요한 상황입니다.
| 영역 | 주요 도전 과제 | 주요 경쟁사 |
|---|---|---|
| 모바일 AP | 갤럭시 S25 미탑재, 외부 고객 확보 실패 | 퀄컴, 미디어텍 |
| 이미지 센서 | 시장 점유율 20% 미만, 중국 시장 침투 어려움 | 소니, 중국 로컬 업체 |
| AI 반도체 | 마하-1/2 프로젝트 지연, 시장 진입 어려움 | 엔비디아, 브로드컴, 마벨 |
| 자동차 반도체 | 인포테인먼트 칩 공급 성공, 자율주행 칩 경쟁 열위 | 퀄컴, NXP, 인피니언 |
3. 파운드리 사업의 경쟁력 약화 요인
파운드리 사업은 삼성전자의 비메모리 반도체 전략의 또 다른 핵심 축으로, 고객의 설계에 따라 반도체를 위탁 생산하는 사업입니다. 그러나 이 분야에서도 삼성전자는 TSMC와의 격차가 좁혀지지 않고 있으며, 여러 구조적 도전 과제에 직면해 있습니다.
선단 공정 수율 문제
삼성전자는 업계 최초로 3나노미터 공정에 GAA(Gate-All-Around) 트랜지스터 기술을 도입하는 등 기술적 혁신을 추구해왔습니다. 그러나 이러한 선제적 기술 도입에도 불구하고, 낮은 수율 문제로 인해 주요 고객 확보에 어려움을 겪고 있습니다.
특히 수율 문제는 파운드리 사업의 신뢰성과 직결되는 사안으로, 고객사들이 안정적인 TSMC로 이탈하는 주요 원인이 되고 있습니다. 삼성전자는 수율 개선을 위해 지속적인 노력을 기울이고 있으나, 아직 TSMC 수준에 도달하지 못한 것으로 평가받고 있습니다.
Shell-First 전략의 한계
삼성전자는 맞춤형 운영 전략인 'Shell-First 전략'을 추진해왔으나, 충분한 파운드리 고객 확보에 실패하면서 이 전략 역시 어려움을 겪고 있습니다. Shell-First 전략은 고객 요구에 맞춰 생산 라인을 사전에 구축하는 접근법으로, 빠른 제품 출시를 지원하는 장점이 있으나 고객 확보 없이는 투자 효율성이 떨어지는 단점이 있습니다.
미국 파운드리 투자의 지연
삼성전자는 미국 텍사스 테일러에 370억 달러를 투자해 파운드리 공장을 건설하는 계획을 추진해 왔으나, 생산 일정이 2년 지연되어 2026년으로 연기되었습니다. 이는 초기 계획 대비 상당한 지연으로, 미국 내 반도체 생산 기반 확보라는 전략적 목표 달성이 지연되고 있음을 의미합니다.
특히 TSMC가 최근 미국에 1,000억 달러 규모의 확장 계획을 발표한 상황에서, 삼성전자가 투자 규모와 속도 측면에서 경쟁력을 유지할 수 있을지에 대한 우려가 커지고 있습니다. 이는 향후 고객 확보 경쟁에서도 불리하게 작용할 수 있는 요소입니다.
수익성 악화
삼성전자의 파운드리 사업은 2024년 4분기에 2조 원 이상의 영업손실을 기록한 것으로 알려졌습니다. 이는 수율 문제, 고객 확보의 어려움, 그리고 초기 투자 비용 증가 등 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과로 볼 수 있습니다.
지속적인 수익성 악화는 파운드리 사업에 대한 추가 투자 결정을 어렵게 만드는 요인으로, 이러한 상황이 장기화될 경우 TSMC와의 격차는 더욱 커질 가능성이 높습니다.
삼성전자 파운드리 사업의 핵심 도전 과제는 수율 문제와 고객 확보의 어려움입니다. 기술적 혁신을 추구하는 삼성의 접근법은 장기적으로 경쟁력을 확보할 수 있는 전략이나, 단기적으로는 안정성과 신뢰성을 중시하는 파운드리 시장의 특성과 충돌하는 측면이 있습니다. 특히 AI 반도체 제조와 같은 고부가가치 시장에서 TSMC가 독점적 지위를 강화하고 있는 상황에서, 삼성전자는 차별화된 가치 제안과 수율 안정화를 통해 경쟁력을 회복해야 하는 과제를 안고 있습니다.
4. 예상되는 조직 개편과 인력 재배치 방향
경영진단실의 진단 결과에 따라 삼성전자의 시스템 반도체와 파운드리 사업에는 상당한 조직 개편과 인력 재배치가 예상됩니다. 현재까지 알려진 정보와 업계 전문가들의 분석을 바탕으로 예상되는 변화 방향을 살펴보겠습니다.
시스템 LSI 사업부 개편 가능성
시스템 LSI 사업부 내에서 가장 주목받는 변화 가능성은 엑시노스 SoC(System-on-Chip) 사업을 시스템 LSI 사업부에서 MX(Mobile eXperience) 사업부로 이관하는 것입니다. 이는 모바일 AP를 스마트폰 전략과 더 밀접하게 연계하여 경쟁력을 강화하기 위한 조치로 해석됩니다.
이미지 센서 부문에서는 고해상도 제품 경쟁에서 벗어나 자율주행 차량 및 로봇용 센서에 집중하는 방향으로의 전략 전환이 예상됩니다. 또한 삼성전자가 최근 2026년부터 애플에 이미지 센서를 공급하기 위한 팀을 구성했다는 점은 고부가가치 고객 확보를 통한 사업 안정화 노력의 일환으로 볼 수 있습니다.
파운드리 투자 전략 재검토
파운드리 부문에서는 국내 평택 공장과 미국 테일러 공장에 대한 투자 타당성을 재평가할 것으로 보입니다. 특히 수익성 악화와 고객 확보의 어려움을 고려할 때, 투자 규모와 일정을 조정하는 방향으로 전략이 수정될 가능성이 높습니다.
또한 삼성전자는 선단 공정의 수율 개선과 AI 칩 제조 계약 확보를 위한 전략을 중점적으로 마련할 것으로 예상됩니다. 이는 AI 붐에 따른 고성능 반도체 수요 증가 추세에 대응하기 위한 필수적인 과제입니다.
인력 재배치 및 조직 효율화
경영진단 결과에 따라 시스템 LSI 사업부의 임원과 연구원들을 재배치하는 인사 개편이 이루어질 가능성이 높습니다. 특히 파운드리 부문 인력도 포함된 광범위한 인력 재배치가 예상되며, 이는 사업 효율성 제고와 핵심 역량 집중을 위한 조치로 볼 수 있습니다.
업계 소식통에 따르면 비효율적인 조직 구조 개선, 중복 기능 통합, 그리고 핵심 기술 개발 부서 강화 등의 방향으로 조직 개편이 진행될 것으로 예상됩니다. 이는 단순한 인력 감축이 아닌, 경쟁력 확보를 위한 전략적 재배치의 성격을 띨 것으로 보입니다.
사업 포트폴리오 재조정
경영진단의 결과에 따라 시스템 반도체 분야의 사업 포트폴리오도 재조정될 가능성이 있습니다. 경쟁력이 부족한 영역에서는 과감한 철수나 축소를, 성장 잠재력이 큰 영역에서는 집중 투자를 통한 경쟁력 강화가 예상됩니다.
특히 모바일 AP, 이미지 센서, 자동차 반도체, AI 가속기 등 주요 제품군별로 성과와 미래 전망을 면밀히 평가하여 선택과 집중 전략을 적용할 것으로 보입니다. 이 과정에서 일부 사업 영역은 다른 사업부로 이관되거나 외부 협력을 강화하는 방향으로 전환될 수 있습니다.
삼성전자의 시스템 반도체와 파운드리 사업 개편은 단순한 조직 변화를 넘어, 비메모리 반도체 전략 전반에 대한 근본적인 재검토와 경쟁력 강화를 위한 전략적 조치로 볼 수 있습니다. 특히 각 사업 영역의 경쟁력과 성장 잠재력에 따른 선택과 집중, 그리고 효율적인 인력 배치를 통해 TSMC를 비롯한 경쟁사들과의 격차를 줄이는 것이 핵심 목표가 될 것입니다.
5. 비메모리 반도체 분야 미래 경쟁력 제고를 위한 전략
삼성전자가 시스템 반도체와 파운드리 사업에서 경쟁력을 회복하고 '시스템 반도체 비전 2030'의 목표를 달성하기 위해서는 단기적인 조직 개편을 넘어 장기적인 전략적 접근이 필요합니다. 이 장에서는 삼성전자가 고려해볼 수 있는 전략적 방향성을 제시하고, 미래 경쟁력 확보를 위한 핵심 과제를 살펴보겠습니다.
시스템 LSI 사업의 차별화 전략
시스템 LSI 사업부의 경쟁력 강화를 위해서는 다음과 같은 전략적 접근이 필요할 것으로 보입니다:
- 틈새시장 공략: 퀄컴, 애플 등이 강세를 보이는 메인스트림 시장보다는 자동차, IoT, 산업용 등 특화된 시장에 집중하여 차별화된 경쟁력을 확보하는 전략
- 소프트웨어와의 통합 역량 강화: 하드웨어와 소프트웨어의 통합 최적화를 통해 차별화된 솔루션을 제공하는 접근법으로, 이는 특히 AI 및 자율주행 분야에서 중요
- 전략적 제휴 및 인수 확대: 부족한 역량을 신속하게 보완하기 위한 전략적 제휴 및 인수합병 활성화
- AI 반도체 개발 가속화: 마하-1, 마하-2 등 지연된 AI 가속기 프로젝트의 재점검과 개발 가속화, 그리고 AI 시대에 맞는 새로운 아키텍처 연구 강화
파운드리 사업의 역량 강화 방안
파운드리 사업에서 TSMC와의 격차를 줄이기 위해서는 다음과 같은 접근이 효과적일 것으로 판단됩니다:
- 수율 안정화에 최우선 투자: 혁신적 기술 도입보다 수율 안정화와 신뢰성 확보에 우선 집중하여 고객 신뢰 회복
- 특화 공정 경쟁력 강화: 모든 공정에서 TSMC와 경쟁하기보다 특정 특화 공정(예: 고성능 컴퓨팅, 자동차용 반도체 등)에서의 경쟁력 집중 확보
- AI 반도체 제조 역량 확보: 급성장하는 AI 반도체 시장에 맞춘 제조 역량 강화 및 관련 IP 확보
- 투자 효율성 제고: 대규모 설비 투자 이전에 충분한 고객 확보를 통한 투자 효율성 극대화
장기적 경쟁력 확보를 위한 핵심 과제
시스템 반도체와 파운드리 사업에서의 장기적 경쟁력 확보를 위해 삼성전자가 반드시 해결해야 할 핵심 과제들은 다음과 같습니다:
- 인재 확보 및 육성: 글로벌 최고 수준의 시스템 반도체 및 설계 인재 확보와 내부 역량 강화
- R&D 투자 효율성 제고: 분산된 R&D 투자를 전략적으로 집중하여 핵심 기술 분야에서의 리더십 확보
- 고객 중심 접근 강화: 기술 주도의 접근에서 고객 요구 기반의 개발 프로세스로 전환
- 생태계 구축: 팹리스, IP 기업, 소프트웨어 기업 등과의 협력을 통한 반도체 생태계 구축
- 신기술 선제적 투자: 차세대 컴퓨팅 아키텍처, 새로운 반도체 소재 및 패키징 기술 등 미래 기술에 대한 선제적 투자
결론: 전환점에 선 삼성전자의 비메모리 반도체 사업
삼성전자의 시스템 반도체와 파운드리 사업은 중요한 전환점에 서 있습니다. 그동안의 대규모 투자에도 불구하고 시장에서의 뚜렷한 성과를 거두지 못하고 있으며, TSMC를 비롯한 경쟁사들과의 격차는 오히려 확대되는 모습을 보이고 있습니다.
경영진단실을 통한 철저한 사업 진단과 이에 따른 조직 개편은 이러한 현실을 타개하기 위한 중요한 첫걸음이 될 것입니다. 그러나 더 중요한 것은 진단 이후의 실행력과 전략적 일관성입니다. 단기적인 성과 압박에 휘둘리지 않고, 장기적인 관점에서 비메모리 반도체 사업의 경쟁력을 체계적으로 강화해 나가는 것이 핵심 과제가 될 것입니다.
시스템 반도체와 파운드리 사업은 단순한 사업 영역이 아닌, 4차 산업혁명과 AI 시대의 핵심 기반 기술을 제공하는 전략적 영역입니다. 삼성전자가 이 분야에서 글로벌 리더십을 확보할 수 있을지 여부는 향후 기업의 미래뿐만 아니라 한국 반도체 산업의 미래에도 중대한 영향을 미칠 것입니다.
📌 3줄 요약
- 삼성전자는 시스템 LSI와 파운드리 사업에 대한 경영진단에 착수했으며, 이는 '시스템 반도체 비전 2030' 발표 후 6년이 지났음에도 TSMC와의 격차가 좁혀지지 않고 갤럭시 S25에 엑시노스 AP 미탑재 등 가시적 성과 부족에 따른 조치로 볼 수 있습니다.
- 시스템 LSI는 엑시노스 경쟁력 약화, 이미지 센서 시장 부진, AI 반도체 개발 지연 등의 문제에, 파운드리는 선단 공정 수율 문제, 고객 확보 실패, 수익성 악화 등의 도전에 직면해 있어 조직 개편과 인력 재배치가 불가피한 상황입니다.
- 향후 경쟁력 회복을 위해서는 엑시노스 사업의 MX 사업부 이관, 이미지 센서의 자율주행/로봇 분야 집중, AI 반도체 개발 가속화, 그리고 파운드리의 수율 안정화 및 특화 공정 경쟁력 강화 등의 전략적 변화가 필요합니다.
