삼성전자의 ‘스마트폰 두뇌’로 불리는 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) ‘엑시노스’ 시리즈가 2년 만에 귀환한다. 삼성전자는 2년 전 엑시노스 2200 안전성 논란 이후 갤럭시S23에는 이 칩을 반영하지 않았지만, 한국시간으로 18일 발표하는 갤럭시S24에는 업그레이드해 탑재한다. 이전 세대와 비교해 인공지능(AI) 및 그래픽 성능이 향상됐다는 평가다. 엑시노스 2200 이후 구겨진 삼성전자의 AP 자존심까지 회복할 수 있을지 주목된다.

삼성전자 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 브랜드 '엑시노스' 이미지 / [이미지출처=삼성 반도체 뉴스룸 홈페이지 갈무리]

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17일 관련업계에 따르면 삼성전자는 이날 미국 새너제이에서 열리는 갤럭시 언팩을 통해 갤럭시S24 시리즈와 함께 엑시노스 2400을 선보인다. 지난해 10월 미국 실리콘밸리에서 엑시노스 2400을 공개한 데 이어 이번엔 갤럭시S24 시리즈에 탑재된 엑시노스 2400 관련 세부 정보를 대중에 공개하는 것이다.

엑시노스 2400은 삼성전자 DS부문 산하 조직인 시스템LSI사업부가 개발한 모바일 AP 신제품이다. 모바일 AP는 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU), D램, 모뎀, 이미지처리장치(ISP) 등을 한데 모은 시스템온칩(SoC)으로 스마트폰 성능을 구현하는 데 있어 핵심 역할을 한다. 업계는 엑시노스 2400과 미국 퀄컴의 모바일 AP(스냅드래곤8 3세대)가 갤럭시S24 시리즈에 병행 탑재될 것으로 예상하고 있다.

2년 만에 갤럭시S 시리즈와 만나는 '엑시노스'

삼성전자 내부에선 엑시노스 2400 출시를 앞두고 긴장감이 최고조에 이르고 있다. 사전에 관련 정보가 유출되지 않도록 주의를 당부한 것으로 알려졌다. 모든 기준을 언팩 순간에 맞춘 것이다. DS부문은 지난주 열린 세계 최대 전자·IT 전시회 CES 2024 기간에 고객사와 미디어를 대상으로 프라이빗 부스를 선보였음에도 불구하고, 엑시노스 2400을 별도로 전시하지 않았다.

박용인 삼성전자 시스템LSI사업부장(사장이) 지난해 10월 미국 실리콘밸리에서 열린 '삼성 시스템 LSI테크 데이 2023'에서 발표하고 있는 모습. 삼성전자는 이 행사에서 엑시노스 2400을 처음 소개했다. / [사진제공=삼성전자]

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엑시노스 2400은 삼성전자가 2년간 절치부심해 내놓은 제품이다. 삼성전자는 2022년 엑시노스 2200을 선보였을 당시 성능 논란에 휩싸인 바 있다. 엑시노스 2200이 탑재됐던 갤럭시S22 시리즈에서 발열 문제가 불거진 탓이다. 이 때문에 지난해 갤럭시S23 시리즈엔 엑시노스가 아닌 퀄컴 스냅드래곤8 2세대만 탑재됐다. 삼성전자는 당시 엑시노스 2300을 설계했음에도 양산을 취소할 수밖에 없었다. 엑시노스 2400에 삼성전자 자존심이 달린 셈이다.

스마트폰 실적 및 글로벌 모바일 AP 시장 점유율 측면에서도 이 칩의 성패 여부는 중요하다. 삼성전자는 주력 스마트폰의 모바일 AP 공급을 외부에 의존하면서 상당액의 부품 구매 비용을 지불해야 했다. 회사 분기 보고서를 보면, 지난해 1~3분기 모바일 AP 구매 비용은 총 8조9898억원으로 2022년 한 해 비용(9조3138억원)의 96%에 육박했다. 그만큼 실적이 감소했다는 의미다.

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엑시노스 수요가 줄면서 삼성전자의 모바일 AP 시장 점유율 역시 낮아진 상태다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면, 출하량 기준으로 2022년 2분기부터 4분기까지 삼성전자 비중은 8%였다. 하지만 지난해 1~3분기엔 5% 안팎의 점유율을 기록하는 데 그쳤다.

"엑시노스 2400, 경쟁사보다 뛰어난 GPU 성능 갖춰"

삼성전자는 논란이 됐던 칩의 발열 문제 해결에 매달렸다. 엑시노스 2400에 첨단 반도체 패키징 기술인 ‘팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지(FOWLP)’를 적용, 칩 두께를 줄이면서 열 방출을 늘리는 식으로 발열 문제를 줄였다는 분석이 나왔다. 유명 IT 팁스터(정보유출자)인 레베그너스(Revegnus)는 지난달 엑시노스 2400과 관련해 올린 자신의 소셜미디어 계정 글에서 "(삼성전자가) FOWLP를 처음 적용하는 걸로 안다"고 밝혔다.

엑시노스 2400이 갤럭시S24 시리즈의 다양한 AI 서비스를 지원하는 데 있어 최적이라는 평가도 나온다. 이 제품은 4나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 공정에서 생산되며 전작 대비 CPU 성능은 1.7배, AI 성능은 14.7배 높다. 삼성전자는 지난해 10월 엑시노스 2400을 탑재한 레퍼런스 기기에서 문자를 이미지로 변환하는 생성형 AI 기술을 선보인 바 있다.

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엑시노스 2400에 포함된 GPU는 미국 AMD 최신 아키텍처(RDNA3) 기반의 ‘엑스클립스 940’이다. 업계에선 이 GPU가 애플, 퀄컴 제품 대비 성능이 뛰어날 수 있다는 주장이 나온다. 박용인 삼성전자 시스템LSI사업부장(사장)도 지난해 기자들과 만나 "엑시노스 2400이 경쟁사보다 뛰어난 GPU 성능을 지녔다"며 자신감을 보였다. 고성능 게임 지원을 위한 첨단 그래픽 기술도 여럿 탑재했다.

업계 관계자는 "엑시노스가 이번에 다시 갤럭시S 시리즈에 탑재되는 것과 관련해 삼성전자 내부에서 기대가 많은 것으로 알고 있다"며 "엑시노스와 관련된 우려도 있지만, 2년 만에 돌아온 것인 만큼 잘 준비한 것으로 예상된다"고 말했다.



김평화 기자 peace@asiae.co.kr
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