삼성전자가 2일 출시한 이미지센서 신제품 2종은 이재용 삼성전자 부회장의 가석방 이후 삼성이 내놓은 반도체 관련 첫 제품이다. 업계에서는 “스마트폰 카메라를 한 단계 업그레이드할 수 있는 신기술이 대거 포함됐다”고 평가한다.

이 부회장은 오는 2030년까지 시스템반도체 1위 달성을 비전으로 제시한 바 있다. 삼성이 보유한 ‘초격차 기술력’이 향후 목표 달성에 중추적인 역할을 할 것으로 예상된다.

▶“사람 눈에 가깝다” 2억 화소 시대 연 비결은 ‘압도적 기술력’=업계에 따르면 삼성전자는 메모리반도체 부문에서 세계 최고의 공정 기술력을 가지고 있고, 이를 이미지센서를 비롯한 시스템반도체 분야에 접목하고 있다. 특히 초고화소 이미지센서 시장에서 삼성이 빠른 속도로 리더십을 강화하는 추세다.

지난 2019년 8월 삼성은 ‘아이소셀HMX’를 출시하면서 업계 최초로 1억 화소의 벽을 돌파했다. 이어 지난 6월에는 업계 최소형 픽셀인 0.64㎛(1마이크로미터=100만분의 1m) 크기 ‘아이소셀 JN1’을 선보였고, 이후 불과 3개월 만에 사상 처음으로 2억 화소의 벽을 넘은 ‘아이소셀 HP1’를 출시했다.

반도체 업계 관계자는 “2억 화소 이미지센서를 만들었다는 것은 3억~4억 화소 제품도 당장 만들 수 있다는 것을 의미한다”면서 “하지만 스마트폰처럼 크기가 한정된 기기에서는 더 중요한 것이 픽셀 크기를 더 작게 만드는 기술”이라고 지적했다. 삼성의 초미세 공정 기술이 장점을 발휘할 수 있는 지점이라는 것이다.

이번에 아이소셀 HP1에 적용한 ‘카멜레온셀’은 초격차 기술력을 상징하는 대표적 사례다. 작은 픽셀이 빛을 충분히 못 받아들이든 상황에서, 같은 색상의 픽셀을 모아서 더 많은 빛을 받아들이게 하는 삼성만의 독자적인 기술이다.

최근에는 1억 화소 이상 이미지센서를 탑재한 DSLR 카메라와 드론 등도 속속 출시되는 등 관련 시장도 빠르게 성장하고 있다.

실제로 글로벌 시장조사기관 TSR에 따르면 1억 화소 이상의 초고화소 이미지센서 시장은 향후 5년 동안 연평균 32.4%의 고성장을 할 것으로 예상된다. 글로벌 시장 예상 매출액도 올해 7억1750만 달러(약 8300억원)에서 2025년에는 16억 달러(약 1조8600억원)로 2배 이상 커질 전망이다.

▶ ‘차세대 스마트폰 두뇌’ 등 삼성만의 신기술 주목= 출시가 임박한 삼성의 차세대 애플리케이션 프로세서(AP)에도 주요 신기술이 대거 적용될 것으로 관측된다. AP는 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU), 5세대 이동통신(5G) 모뎀칩, 신경망처리장치(NPU) 등을 하나의 통합칩(SoC)으로 구성해 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 시스템반도체다.

업계 등에 따르면 삼성은 오는 4분기 또는 내년 초께 엑시노스 시리즈 최신형인 엑시노스2200을 내놓는다. 엑시노스2200는 삼성 플래그십 스마트폰 갤럭시S22(가칭)에 적용될 가능성이 높다.

전작인 엑시노스2100부터 영국 반도체 설계사 ARM과 협업했지만 발열 등에서 비판을 받기도 했다. 이번 신제품은 삼성이 AMD와 손을 잡고 성능 극대화에 주력해 온 것으로 전해졌다. 삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산) 부문 4나노(1nm=10억분의 1m) 공정을 통해 생산될 전망이며, 업계에서는 중저가 스마트폰용 AP인 엑시노스1200도 엑시노스2200과 비슷한 시기에 양산될 것으로 예상한다.

한편 삼성은 지난달 24일 240조원에 달하는 투자 계획을 발표하면서 “GAA(게이트 올 어라운드) 기술 개발을 내년까지 완료해 3나노 이하 제품을 조기 양산하겠다”는 의지도 밝혔다. 이 기술은 기존 대비 칩 면적을 줄이고 성능은 높이는 신기술로, TSMC를 추격할 비밀병기로 평가된다. 양대근 기자