[딜사이트 김민기 기자] 내년도 삼성전자의 휴대폰(MX) 사업부의 운명을 가를 갤럭시 S24 시리즈의 성공 여부가 자체 모바일 AP(애플리케이션 프로세서)인 엑시노스 2400의 최적화에 달렸다는 분석이 나오고 있다.

갤럭시 S24가 본격적인 생성형 AI 스마트폰으로 출시될 예정이지만 8기가바이트(GB) 램을 장착할 것으로 알려지면서 AI어플리케이션을 구동할만한 성능이 나오지 않는 것이 아니냐는 지적이 나오고 있는 까닭이다.

이에 삼성선자가 엑시노스 2400의 최적화를 통한 성능 극대화와 높은 전력 효율을 보여준다면 스마트폰 판매 호조 뿐 아니라 AP 경쟁사인 퀄컴과의 협상력도 높일 수 있을 것으로 전망된다. 나아가 파운드리 사업부의 실적도 향상시킬 수 있어 일석삼조가 될 것이라는 게 업계의 시각이다.

28일 IT업계에 따르면 MX사업부는 내년에 출시할 스마트폰 갤럭시S24 시리즈에 삼성전자 시스템LSI 사업부가 설계한 모바일 AP 엑시노스 2400 탑재할 예정이다. 갤럭시S24와 S24 플러스 모델에서는 삼성전자와 퀄컴 제품이 함께 사용되고, 최고가 모델인 갤럭시S24 울트라에는 퀄컴의 '스냅드래곤8 Gen3'가 탑재된다.

삼성전자 내부에서는 이번 엑시노스 2400에 대한 기대감과 두려움이 공존하고 있다. 엑시노스2400이 삼성전자 스마트폰의 미래에 큰 영향을 미치는 '시험대'가 될 수 있기 때문이다.

이번에 엑시노스2400를 성공시키지 못한다면 휴대폰 시장 뿐 아니라 파운드리 시장에서도 삼성의 위상이 크게 떨어지고 더이상 재기하기가 어려울 가능성이 높다. 반대로 성공적으로 시장에 안착한다면 엑시노스 프로세서와 갤럭시 스마트폰의 브랜드 이미지를 만회할 기회가 될 수 있고 스마트폰 판매에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다. 

삼성전자는 지난해 갤럭시S22 시리즈에 엑시노스 2200을 탑재했다가 발열, 성능 저하 등의 문제가 발생했다. 이로 인해 올해 S23 시리즈를 포함한 플래그십 모델에는 모두 퀄컴 스냅드래곤8 2세대를 사용했다.

엑시노스 2200은 파운드리 사업부의 낮은 초미세 공정 수율 등으로 인해 발열과 과도한 스로틀링(Throttling) 현상 등 크고 작은 논란을 빚었다. 스토틀링은 PC, 노트북, 모바일 기기의 CPU, GPU 등이 지나치게 과열될 때 기기의 손상을 막고자 클럭과 전압을 강제적으로 낮추거나 강제로 전원을 꺼서 발열을 줄이는 기능이다.

이로 인해 갤럭시 S22 시리즈는 본래의 성능을 다 발휘하지 못하는 한계를 노출했고, 벤치마크 앱 등에서 이를 의도적으로 은폐하고자 한 삼성전자에 거센 비판이 뒤따르기도 했다.

하지만 올해는 시스템LSI에서 절치부심해서 모바일 AP 엑시노스 2400를 내놓았고 내부적으로 수많은 테스트를 해본 결과 제품 출시에 문제가 없다는 판단을 내린 것으로 알려졌다.

업계 관계자는 "삼성전자가 지난해 엑시노스로 인해 고생을 엄청 많이 했는데 엑시노스 2400가 조금이라도 문제가 있고 리스크가 있다고 판단했으면 절대 채용을 안했을 것"이라며 "이번 갤럭시S24는 엑시노스의 얼마나 최적화가 잘 돼 발열이 없고 성능이 잘나오는 지가 가장 중요한 이슈가 될 것"이라고 전했다.

특히 엑시노스 2400의 최적화 여부가 램 용량 이슈에도 영향을 미칠 것으로 예상된다. 최근 삼성전자의 램 용량에 대해 갤럭시S24의 기본 모델에는 8GB 램을, 갤럭시S24플러스와 울트라 모델에는 8GB 및 12GB 램을 제공할 것이라는 이야기가 나온다.

반면 중국 샤오미가 출시한 스마트폰 '레드미 K70'는 보급형 제품임에도 기본 모델에서 12GB 램을 제공한다. 중국 원플러스가 발표한 신제품 원플러스12의 경우 24GB 램을 담은 제품이 나왔다. 갤럭시 S24의 경우 기기 내부에서 인공지능(AI) 기능을 수행하는 '온디바이스폰'인 만큼 대용량의 데이터를 실시간으로 처리하는 램의 중요성이 더욱 커지고 있는 상황에서 8GB램은 너무 저용량이 아니냐는 지적이 나오고 있다.

하지만 삼성전자 측에서는 단순히 램 용량이 제품의 성능을 결정하는 것은 아니라는 입장이다. 램 용량이 크지 않더라고 AP 최적화가 이뤄진다면 오히려 성능은 더 많이 나올 수 있다는 이유에서다. 실제 애플이 출시한 아이폰15의 경우 일반 모델에서 6GB 램을, 프로와 프로맥스에서 8GB를 장착했지만 iOS라는 자체 운영 체제를 갖춘 애플의 최적화 덕분에 스마트폰 성능 비교(벤치마크)에서 높은 평가를 받고 있다.

최근 갤럭시S23 FE에 새롭게 장착된 엑시노스2200의 경우도 최적화 및 성능 개선에 나서면서 업계의 호평을 받고 있다. 갤럭시S23 FE는 긱벤치6에서 싱글코어 1612점, 멀티코어 3917점을 기록했다. 이는 스냅드래곤8+ 1세대를 넣은 갤럭시Z폴드4와 비슷한 수준이다.

이에 엑시노스2400도 2년 만에 자체 고성능 프로세서를 선보이는 만큼 큰 폭의 성능 개선이 이뤄졌을 것으로 추정된다. 엑시노스 2400은 지난해보다 수율을 큰 폭으로 끌어올린 공정으로 생산된다. 삼성전자 파운드리 사업부의 4nm(나노미터) 공정 수율은 지난해 50%대를 겨우 웃돌았으나 올해엔 약 75% 수준까지 올라왔다.

더욱이 삼성전자 시스템LSI는 지난 2년 간 코어 설계 최적화와 AMD와의 협력을 바탕으로 GPU 성능 개선을 진행해 왔다. 최근 모바일 기기에서 필수로 여겨지고 있는 신경망처리장치(NPU, Neural Processing Unit) 분야에서도 다양한 IP(기술자산)를 확보하며 경쟁력 강화에 매진해왔다.

이외에도 첨단 패키징 기술인 '팬아웃웨이퍼레벨패키지'(FOWLP)를 적용하기로 했다. 이 기술을 적용하면 인쇄회로기판(PCB)이 필요 없어 칩 크기를 대폭 줄일 수 있다. 동시에 성능은 더 높아져 전력 소모를 크게 낮출 수 있다. 또 전작인 엑시노스 2200 대비 중앙처리장치(CPU) 성능이 1.7배, AI 성능은 14.7배 각각 향상됐다.

업계에서는 엑시노스의 성공이 삼성전자 파운드리 사업부에도 힘을 실을 것으로 보고 있다. 증권가에서는 삼성전자 파운드리 사업부(시스템 LSI사업부 포함)가 올해 매출 20조8440억원, 영업손실 4240억원을 기록할 것으로 추산하고 있다. 전년 동기 대비 매출은 34% 줄고 영업이익은 적자로 돌아설 예정이다.

엑시노스 탑재가 재개되면 내년도 삼성전자 파운드리 사업부의 실적 개선에는 도움이 될 것으로 전망된다. 엑시노스의 성공은 향후 3나노 공정으로 제작되는 퀄컴의 스냅드래곤8 4세대의 일부 파운드리 물량을 수주하는데 큰 영향을 끼칠 것이라는 전망이다. 

이에 대해 삼성전자 관계자는 "갤럭시 S24에 대한 구체적인 사향을 확인해줄 수는 없다"면서도 "성능 최적화와 제품 완성도를 높이는데 최선을 다하고 있다"고 전했다.