삼성전자의 반도체 사업은 메모리 사업부의 강력한 호조세로 전체 경영 실적을 견인하고 있지만, 파운드리 사업부의 적자 문제를 해결하는 데는 여전히 상당한 시간이 소요될 것이라는 분석이 지배적입니다. 그럼에도 불구하고 테슬라와의 인공지능 전용 칩 협력 관계가 기존 생산 수준을 넘어 차세대 제품 개발까지 확장되면서, 파운드리 사업부의 재도약 시기를 가늠할 수 있는 가장 중요한 변수로 부상하고 있습니다.
26 일 업계 소식에 따르면 일론 머스크 테슬라 최고경영자는 지난 22 일 열린 실적 발표회에서 회사의 인공지능 칩인 AI4 의 업그레이드 계획을 공식적으로 공개했습니다. 그는 양산 시점을 2027 년 하반기 정도로 예상하면서도, 삼성전자가 해당 칩의 설계 수정 작업을 진행 중이며 최종적으로 대량 생산 체제로 전환할 수 있는지가 핵심이라고 강조했습니다. 업계에서는 이를 두고 테슬라가 AI4 개선형 제품의 생산을 사실상 삼성 파운드리 측에 위임하겠다는 의지를 내비친 것으로 해석하고 있습니다. 이 제품은 2023 년에 양산된 기존 모델보다 용량과 연산 성능이 월등히 높아진 것으로, 'AI4+' 혹은 'AI4.1'이라는 명칭으로 불릴 가능성이 거론되고 있습니다.
양사 간 협력 관계는 이미 차세대 칩 개발로까지 확대되는 양상을 보이고 있습니다. 삼성전자는 테슬라의 차세대 칩인 AI5 와 AI6 의 생산에도 참여하기로 결정했으며, 특히 지난해 7 월에 공식화된 AI6 수주 규모는 약 23 조 원으로 알려졌다. 이는 삼성전자 반도체 부문에서 단일 고객 기준으로 역대 최대급 계약에 해당합니다. 현재 기존 AI4 는 경기 평택 파운드리 라인에서 7 나노 공정으로 생산되고 있으며, 이번 업그레이드 제품도 평택 공장에서 만들어질 가능성이 높습니다. 반면 AI5 와 AI6 는 미국 텍사스주 테일러 공장에서 2 나노 공정으로 생산될 예정이며, AI5 는 대만 TSMC 와 물량을 분담하는 반면 AI6 는 삼성전자가 전담한다는 보도가 나오고 있습니다. 이들 칩은 테슬라가 자체 개발한 자율주행 전용 인공지능 반도체로, 차량의 완전 자율주행 기능 구현에 핵심적으로 사용됩니다.
삼성 파운드리가 잇따라 테슬라 물량을 확보한 배경에는 기존 AI4 생산 과정에서 쌓은 신뢰와 함께 미세공정의 수율과 성능이 점차 안정권에 진입했다는 점이 꼽힙니다. 수율은 웨이퍼에 새겨진 반도체 중 실제로 정상 작동하는 제품의 비율을 뜻하는데, 이 수치가 낮으면 공장을 가동해도 수익을 내기 어렵습니다. 머스크 최고경영자는 최근 엑스 계정에서 AI5 의 테이프 아웃 소식을 알리며 삼성전자와 TSMC 에 감사의 뜻을 표했습니다. 테이프 아웃은 반도체 설계를 마치고 시제품 생산에 들어가는 첫 단계를 의미합니다. 이에 맞춰 테일러 공장도 지난 24 일 장비 반입식을 진행했고, 이르면 올해 말 초기 가동에 들어간 뒤 내년부터 테슬라 관련 물량을 본격 생산할 것으로 전망됩니다.
문제는 바로 시간차입니다. 이달 초 공개된 삼성전자의 2026 년 1 분기 잠정 영업이익은 57 조 2 천억 원이었지만, 시장에서는 이 가운데 약 95% 에 달하는 54 조 원 가량이 메모리 부문에서 발생한 것으로 추정합니다. 반면 파운드리 를 포함한 비메모리 부문은 1 조 원대 적자를 낸 것으로 관측되고 있으며, 증권가에서는 비메모리 부문의 연간 적자가 올해 3 조에서 4 조 원 수준에 이를 것으로 보고 있습니다. 결국 테슬라 효과는 계약 체결 자체보다 실제 출하와 매출 인식이 시작되는 시점에 더 크게 반영될 수밖에 없습니다. 이러한 이유로 업계는 실적 개선의 분수령을 테일러 공장 가동과 고객사 물량 출하가 맞물리는 2027 년 이후로 보고 있습니다. 삼성전자는 오는 30 일 1 분기 사업부별 세부 실적을 발표할 예정인데, 이 자리에서는 테일러 공장의 구체적인 가동 시점과 고객사 협력 현황에 대한 질문이 집중될 가능성이 큽니다. 이 같은 흐름은 향후 삼성 파운드리 가 단순한 적자 축소를 넘어, 대형 고객사를 발판으로 첨단 공정 경쟁력을 회복할 수 있을지를 가늠하는 중요한 시험대가 될 것으로 예상됩니다.