삼성전자, 앤트로픽 AI칩 수주···파운드리 흑자 전환 앞당긴다

클라우드·법률·코딩 등 AI 전문 시장 공략

TSMC와 격차 좁히는 매출 반등 모멘텀

테슬라·엔비디아에 이어 고객군 확대

그래픽=박혜수 기자

미국 생성형 인공지능(AI) 기업 앤트로픽이 글로벌 AI 시장의 '슈퍼 플레이어'로 급부상하면서 삼성전자의 파운드리 사업에도 새로운 기회가 열리고 있다. 삼성전자가 최근 앤트로픽 투자 라운드에 전략적 파트너로 참여한 가운데 업계에서는 단순 재무적 투자를 넘어 향후 AI 칩 위탁생산(파운드리) 수주로 연결될 가능성에 주목하는 분위기다.

테슬라와 엔비디아에 이어 앤트로픽까지 고객군에 추가될 경우 삼성전자 파운드리 사업은 장기간 이어진 적자 흐름을 끊고 본격적인 반등 국면에 진입할 수 있다는 기대도 나온다. AI 시장이 메모리 중심 경쟁에서 AI 반도체 생태계 경쟁으로 확장되면서 삼성전자의 종합 반도체 전략이 시험대에 올랐다는 평가다.

29일 업계에 따르면 앤트로픽은 최근 진행한 시리즈H 투자 라운드에서 650억달러를 조달했다. 투자 이후 기업가치는 9650억달러(약 1440조원) 수준으로 평가됐다. 이는 오픈AI의 직전 기업가치 평가를 웃도는 규모다.

2021년 설립된 앤트로픽은 생성형 AI 모델 '클로드(Claude)' 개발사다. 오픈AI 출신 연구진들이 설립한 기업으로 안전성과 신뢰성을 강조한 AI 모델 전략을 앞세워 빠르게 몸집을 키웠다. 현재 아마존과 구글이 핵심 투자사로 참여하고 있으며 기업용 AI 시장에서 영향력을 확대하고 있다.

특히 금융·법률·코딩·기업 업무 자동화 분야에서 강점을 보이며 글로벌 기업 고객을 빠르게 확보하고 있다는 점이 시장의 높은 평가로 이어지고 있다. 실제 앤트로픽은 최근 연환산 매출이 470억달러(약 71조원)를 넘어섰다고 밝혔다. 업계에서는 AI 서비스 기업 가운데 드물게 조기 흑자 가능성까지 거론하고 있다.

삼성전자와 함께 SK하이닉스와 마이크론이 이번 투자에 참여한 점도 주목된다. 앤트로픽은 이들 기업을 전략적 인프라 파트너라고 표현했다. 단순 투자자를 넘어 AI 인프라 구축 과정에서 핵심 협력 관계를 구축하겠다는 의미로 해석된다.

업계가 특히 주목하는 부분은 앤트로픽이 공식 발표문에서 '로직 칩'을 직접 언급했다는 점이다. 메모리 반도체 기업인 SK하이닉스와 마이크론은 로직 칩 생산 능력이 없으나, 삼성전자는 파운드리 사업을 보유하고 있다. 이 때문에 시장에서는 삼성전자가 향후 앤트로픽 AI 칩 생산을 맡을 가능성을 높게 보고 있다.

미국 인공지능(AI) 기업 앤트로픽의 신형 AI 모델 '클로드 미토스(Mithos)'를 검증하는 '프로젝트 글래스윙(Project Glasswing)'. 출처=앤트로픽 홈페이지 갈무리

AI 모델 기업들은 자체 AI 반도체 개발 경쟁에 속도를 내고 있는 상황이다. 오픈AI와 구글, 메타, 아마존 등이 자체 칩 개발에 뛰어든 것처럼 앤트로픽 역시 AI 연산 최적화를 위한 맞춤형 칩 확보 필요성이 커지고 있다. 결국 AI 모델 경쟁이 반도체·데이터센터·패키징까지 포함한 인프라 경쟁으로 확대되는 셈이다.

삼성전자가 이번 투자에 참여한 배경 역시 여기에 있다는 분석이다. 단순히 AI 스타트업 지분 투자에 나선 것이 아니라 향후 AI 메모리, 파운드리, 첨단 패키징, 서버 인프라까지 연결되는 공급망 주도권 확보에 나섰다는 것이다.

현재 삼성전자는 고대역폭메모리(HBM), 첨단 패키징, 선단 공정 파운드리를 동시에 제공할 수 있는 원스톱 생산 체계를 강점으로 내세우고 있다. AI 반도체 고객 입장에서는 메모리와 로직 칩, 패키징을 하나의 공급망 안에서 해결할 수 있다는 장점이 있다.

특히 AI 시장에서는 칩 성능뿐 아니라 전력 효율과 데이터 전송 속도가 핵심 경쟁력으로 떠오르고 있다. HBM과 AI 로직 칩, 첨단 패키징 기술을 동시에 보유한 기업이 유리할 수밖에 없는 구조다.

삼성전자가 최근 글로벌 빅테크 고객 확보에 속도를 내는 것도 같은 흐름으로 해석된다. 삼성전자는 이미 테슬라의 차세대 AI 칩 'AI5'와 'AI6' 생산을 맡고 있다. 기존 AI4 칩의 업그레이드 버전 역시 삼성 파운드리에서 생산 중이다.

엔비디아의 추론용 AI 칩 생산에도 참여하고 있다. 업계에서는 삼성전자가 엔비디아의 차세대 AI 반도체 일부를 4나노 공정에서 생산할 것으로 보고 있다. 여기에 애플 이미지센서 공급 가능성까지 거론되면서 고객 포트폴리오가 빠르게 확대되는 모습이다.

이 같은 변화는 삼성전자 파운드리 사업의 분위기 자체를 바꾸고 있다는 평가다. 삼성전자는 글로벌 파운드리 시장 점유율 2위지만 TSMC와의 격차는 상당하다. 시장조사업체 기준 삼성전자 점유율은 7%대 수준인 반면, TSMC는 60% 후반대를 유지하고 있다.

그래픽=홍연택 기자

그동안 삼성전자 파운드리는 수율 불안과 고객 이탈, 대규모 투자 부담 등으로 적자를 이어왔다. 특히 첨단 공정 안정화 과정에서 상당한 비용이 투입되며 수익성이 악화됐다. 그러나 최근 들어 분위기가 달라지고 있다. AI 시장 확대와 함께 첨단 공정 수요가 폭증하면서 삼성전자에도 기회가 돌아오고 있다는 분석이다. TSMC의 3나노 생산라인이 사실상 포화 상태에 이르면서 일부 고객들이 삼성전자로 눈을 돌리고 있다는 것이다.

삼성전자가 하반기 일부 성숙 공정 가격 인상에 나설 가능성도 거론된다. 이는 공급 부족 상황 속에서 삼성전자 공정 경쟁력이 일정 수준 시장에서 인정받고 있다는 의미로도 읽힌다. 특히 삼성전자 내부에서는 4나노 공정 수율 안정화에 상당한 진전이 이뤄졌다는 평가가 나온다. AI 칩 생산 경험이 축적되면서 대형 고객 수주 경쟁력도 개선되고 있다는 분석이다.

증권가에서는 삼성전자 파운드리 사업이 내년 흑자 전환 가능성을 높이고 있다고 보고 있다. AI 서버 확대와 AI 데이터센터 투자 증가로 첨단 공정 수요가 빠르게 늘고 있어서다.

업계 한 관계자는 "과거 파운드리는 스마트폰 AP 중심 시장이었다면 지금은 AI 인프라 시장으로 완전히 재편되고 있다"며 "삼성전자가 AI 메모리와 파운드리, 첨단 패키징을 동시에 묶는 전략에 성공한다면 시장 판도가 달라질 수 있다"고 말했다.

또 다른 관계자는 "앤트로픽 투자는 단순한 재무적 베팅이 아니라 AI 시대 핵심 고객 선점 경쟁의 성격이 강하다"며 "향후 앤트로픽 칩 생산까지 이어질 경우 삼성전자 파운드리 사업 정상화 속도도 예상보다 빨라질 가능성이 있다"고 평가했다.