원신이 뭐길래…갤럭시폰 악몽, 아이폰15에 번지며 삼성 반도체 기회 되나[클린룸]

원신이 뭐길래…갤럭시폰 악몽, 아이폰15에 번지며 삼성 반도체 기회 되나[클린룸]

박성국 기자
박성국 기자
입력 2023-09-22 16:57
업데이트 2023-09-23 13:40
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“주주와 고객 여러분께 심려를 끼쳐 송구합니다. 고객 여러분의 마음을 처음부터 헤아리지 못한 점에 대해 다시 한 번 사과 말씀드립니다.”
과거 ‘산업의 쌀’에서 이제는 국가 경제·안보의 동력으로 성장한 반도체. 첨단 산업의 상징인 만큼 반도체 기사는 어렵기만 합니다. 반도체 산업의 역사와 기술, 글로벌 경쟁에 이르기까지 반도체를 둘러싼 이야기를 편견과 치우침 없이 전해 드립니다.
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지난해 3월 정기 주주총회에서 고개 숙여 인사하고 있는 한종희 삼성전자 부회장. 삼성전자 제공
지난해 3월 정기 주주총회에서 고개 숙여 인사하고 있는 한종희 삼성전자 부회장. 삼성전자 제공
지난해 3월 16일 삼성전자의 53기 정기 주주총회가 열린 경기 수원시 수원컨벤션센터. 국민주인 삼성전자 주총답게 당시 코로나19 사회적 거리두기에도 주총장은 전국 각지에서 올라온 개인주주들로 붐볐고, 주총을 향한 주주들의 열기 또한 뜨거웠습니다.

이날 주총은 삼성전자의 ‘아픈 손가락’ 갤럭시S22 GOS(게임옵티마이징서비스) 사태에 따른 성난 주주들의 성토가 이어지기도 했습니다. 단상 위 아크릴 가림막 뒤에서 주총을 진행하던 한종희 삼성전자 부회장(DX부문장)이 단상 아래로 내려와 정중히 사과하는 모습도 연출됐죠. 고사양 게임 ‘원신’ 플레이를 통해 드러난 ‘GOS 사태’는 2016년 갤럭시노트7 화재 사고 이후 삼성 스마트폰 사업부의 최대 위기로 떠오르기도 했습니다.
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클린룸, 반도체 산업계의 뒷이야기를 전해드립니다
클린룸, 반도체 산업계의 뒷이야기를 전해드립니다
‘GOS 사태’는 삼성전자가 고사양 게임 구동 시 발생하는 스마트폰 발열 문제를 잡기 위해 화면 해상도를 인위적으로 낮추는 GOS 기능을 적용하고도, 이를 사전에 소비자에게 알리지 않아 소비자를 기만했다는 게 논란의 주된 내용입니다. 이런 논란은 게임 사양이 높은 ‘원신’을 즐기는 이용자층에서 시작되면서 이제 국내 업계에서는 ‘원신=게이밍 성능 기준’이 되기도 했죠.

삼성에 아픔과 악몽만을 남긴 이 게임 원신을 둘러싼 논란이 이번에는 스마트폰 시장에서 삼성전자의 최대 라이벌인 애플로 옮겨붙었습니다. 애플이 지난 12일(현지시간) 공개한 아이폰15 시리즈는 충전단자를 애플만 고집해온 라이트닝 단자에서 삼성 갤럭시 등 안드로이드 폰이 이미 적용해온 USB-C 충전단자로 바뀐 점이 ‘유일한 혁신’이라는 지적이 나올 정도로 업계의 반응은 싸늘한 상황입니다. 그런데 여기에 2년 전 삼성전자를 괴롭혔던 발열 논란까지 제기된 겁니다.

논란의 시작은 중국의 한 IT 전문 리뷰어입니다. 출처가 중국 리뷰어라서 미국 기업, 애플을 향한 악의적 혹은 억지 주장이 아닐까 해서 해당 콘텐츠는 물론 그간 이 리뷰어가 제작한 영상들을 구글 번역기와 딥엘 번역기 등을 동원해 살펴봤습니다. 일단 억지 주장 같아 보이진 않습니다.
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중국의 IT전문 리뷰어가 애플의 아이폰15 프로로 게임 ‘원신’을 구동하고 있는 모습.
중국의 IT전문 리뷰어가 애플의 아이폰15 프로로 게임 ‘원신’을 구동하고 있는 모습.
이 영상에서 중국 리뷰어는 아이폰15 프로로 원신을 구동합니다. 30분이 지나자 아이폰15 프로의 온도는 48도까지 치솟았습니다. 2년 전 삼성이 게임 그래픽을 강제로 떨어트려 논란이 된 것과 달리 아이폰15는 발열 그 자체가 논란인 거죠. 해외 IT전문 매체에서는 발열의 원인으로 아이폰15 프로가 채택한 모바일 AP ‘A17 프로’를 주목하고 있습니다.

반도체 업계 이야기를 전해드리는 코너에서 철 지난 GOS 사태를 가져온 이유도 여기에 있습니다. 바로 A17 프로의 제조사가 삼성전자의 반도체 파운드리(위탁생산) 라이벌 대만 TSMC이기 때문이죠. 아직 발열의 원인은 알려지지 않았지만 업계에서는 A17 프로 칩 설계 및 제조 공정에 문제가 있었을 것으로 보고 있습니다.

A17 프로는 TSMC가 3나노(1nm·10억분의 1m) 공정으로 제작한 모바일 AP칩으로 애플에서는 이번 아이폰15 시리즈에 처음 탑재된 것으로 전해집니다. 반도체 업계에서 3나노 공정은 삼성전자가 지난해 6월 세계 최초로 양산을 시작했지만, 애플의 선택은 오랜 고객사이자 파운드리 1위인 TSMC였죠. 하지만 삼성과 다른 방식으로 3나노 공정을 구현한 제품에서 발열 논란이 나오면서 업계에서는 애플의 칩 공급사를 다변화해야 한다는 지적도 나옵니다.

조금 복잡하고 어려운 개념일 수 있지만, 삼성전자와 TSMC의 3나노 공정은 반도체 원판인 웨이퍼에 극미세 회로도를 새겨넣는 폭은 3나노급으로 같지만, 칩에서 전류가 흐르는 통로(채널)를 내는 방식에서 큰 차이를 보입니다. TSMC는 전통적인 트렌지스터(반도체 소자) 구조인 ‘핀펫’(FinFET) 방식을 3나노에도 고수했고, 기존의 방식은 3나노 이하 공정에서는 비효율적이라고 판단한 삼성전자는 전력 효율을 한층 높인 ‘GAA’(게이트올어라운드) 구조를 적용해 3나노 칩 양산에 성공했습니다.
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지난해 하반기부터 메모리 시황 악화로 전체 매출이 크게 위축된 삼성전자가 올 하반기부터 혁신 기술을 앞세워 시장 반등에 나선다. 사진은 지난해 6월 삼성전자 경영진이 화성캠퍼스에서 세계 첫 양산을 시작한 3나노 공정 웨이퍼를 들고 있는 모습. 삼성전자 제공
지난해 하반기부터 메모리 시황 악화로 전체 매출이 크게 위축된 삼성전자가 올 하반기부터 혁신 기술을 앞세워 시장 반등에 나선다. 사진은 지난해 6월 삼성전자 경영진이 화성캠퍼스에서 세계 첫 양산을 시작한 3나노 공정 웨이퍼를 들고 있는 모습. 삼성전자 제공
이론상 GAA는 핀펫보다 전류가 흐르는 통로와 스위치(게이트) 간 접촉면이 넓어 전류의 흐름을 세밀하게 제어할 수 있습니다. 또 전력 소모가 적고, 전성비(전력대비 성능) 측면에서도 10% 정도 우위에 있는 것으로 알려져 있습니다. 삼성은 내부적으로 GAA 방식이 TSMC와의 시장 점유율 격차를 빠른 속도로 좁힐 수 있는 ‘게임 체인저’가 될 것으로 기대하고 있죠.

결국 3나노 공정에도 기존에 해왔던 방식을 그대로 따른 TSMC가 기술력에서 한계를 드러낸 게 아닌가 하는 게 ‘아이폰15 원신 사태’의 핵심입니다. 업계 관계자는 “발열의 원인에 대한 제조사의 정확한 원인 진단이 나와봐야겠지만, 삼성 3나노 공정부터 핀펫에서 GAA 방식으로 전환한 삼성에게는 호재가 될 수 있다”라면서 “이번 논란은 스마트폰과 반도체 시장 모두에 영향을 미칠 수 있을 것”이라고 내다봤습니다.
박성국 기자
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