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[삼성 모바일AP 도전기]엑시노스로 11년…'수율·성능·가격' 경쟁력 어디까지 왔나①2006년 본격 양산, 점유율 2년새 12%→6.6%…시스템LSI부가 놓친 MX사업부

손현지 기자공개 2022-05-06 14:50:10

[편집자주]

삼성전자 시스템반도체의 핵심 제품인 모바일AP (엑시노스)가 경쟁력 논란에 휩싸였다. 글로벌 점유율 축소 원인으로 수율·가격경쟁력 하락 등 다양한 관측이 제기되고 있다. 엑시노스는 스마트폰의 두뇌이자 종합반도체로서 그룹 차원에서 대규모 투자를 단행하는 '역점'사업이다. 긱벤치 등 글로벌 성능평가 기관의 평정 결과 등을 토대로 경쟁력을 분석해 본다.

이 기사는 2022년 05월 03일 11:10 더벨 유료페이지에 표출된 기사입니다.

삼성폰의 두뇌로 불리는 모바일AP(애플리케이션 프로세서) 엑시노스(Exynos)가 올해로 탄생 11년째를 맞는다. 엑시노스는 삼성의 시스템반도체(시스템LSI부+파운드리사업부)의 주력 제품 중 하나로 '스마트폰의 두뇌'로 불리는 반도체 칩셋이다. 삼성 갤럭시S 갤럭시탭은 물론이고 샤오미·우포 등 중화권 스마트폰 세트사에도 공급되고 있다.

지난 11년간 모바일 AP시장은 급성장했다. 퀄컴, 미디어텍, 애플 등 설계를 담당하는 글로벌 팹리스 업체들의 진입으로 시장은 약 37조원 수준으로 불어났다. 이들과 대적할 만한 삼성의 경쟁력은 무엇일까. 모바일 AP 엑시노스의 성장기부터 시장 내 입지, 경쟁력, 잠재성장 가능성, 향후 목표 등을 다각도로 진단해봤다.

◇'올라운드 플레이어' 시스템LSI부의 주력사업 'AP'

모바일AP는 반도체 중에서도 '종합 시스템반도체'로 여겨진다. 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 신경망처리장치(NPU), 디지털신호처리장치(DSP), 이미지신호처리장치(ISP) 등 다양한 설계 블록이 내장된다. 구성요소가 워낙 많아 시스템온칩(SoC)으로 불린다. 칩 안에 여러개 시스템이 한데 구현됐다는 의미다. '고부가가치' 사업영역으로 분류되는 이유다.

모바일 AP는 삼성 '시스템반도체'의 주력 사업이다. 비중 측면에서 가장 큰 건 아니다. 삼성 시스템LSI사업부는 팹리스업계에서도 유일무이한 올라운드 플레이어다. AP 뿐만 아니라 이미지센서(CMOS), 디스플레이구동칩(DDI), 전력관리반도체(PMIC) 등 거의 모든 시스템반도체 품목을 다룬다. 퀄컴과 미디어텍 등 경쟁 팹리스사들이 이미지센서 사업을 하지 않는 것과 비교된다.

하지만 AP는 스마트폰의 '두뇌'라 불릴 정도로 기기 내 중요한 역할을 하기 때문에 핵심 사업으로 여겨진다. AP는 스마트폰과 태블릿PC 등 모바일 기기에서 프로그램 구동, 동영상 재생 등 각종 기능을 실행할 때 연산 작업을 수행하는 핵심 반도체다. AP를 해야 그에 따라 붙는 부수 반도체 사업기회까지 노려볼 수 있다.
*삼성반도체이야기 캡처

삼성 모바일AP 연관 사업부는 '시스템LSI부'와 '파운드리사업부'로 크게 두 곳이다. 시스템LSI부(팹리스업체)가 AP설계를 담당하고 파운드리사업부(공정설계)가 제조공정을 맡는다. 세트사인 삼성전자 MX사업부(세트사)가 시스템LSI부로부터 AP칩을 구매해 그 옆에 이미지센서, 모뎀, RF 등 수많은 반도체를 붙여 기기를 완성하는 방식이다. 사실상 삼성의 AP 경쟁력은 시스템LSI부서로부터 나온다고 보면 된다.

◇권오현이 끌고 정세웅이 밀었던 '브랜드마케팅'

시스템LSI부가 모바일 AP에 '엑시노스'란 이름을 붙이기 시작한 건 2011년으로 거슬러 올라간다. 엑시노스는 그리스어로 'Smart(Exypnos)'와 'Green(Prasinos)'의 의미를 담았다. 브랜드 마케팅은 고성능 칩 전설, 반도체 SoC개발 전문가로 꼽히는 정세웅 부사장 아이디어로 추진됐다.

당시 AP에 힘을 줬던 건 단일품목임에도 불구하고 삼성의 취약점이던 '비메모리' 위상을 끌어올린 주역이었기 때문이다. 권오현 전 CEO가 시스템LSI부에 취임하면서 모바일AP 역량 강화에 주력했던게 '신의 한 수' 였다. 2006년 AP를 본격 생산하기 시작한 지 2년만에 2008년 글로벌 점유율 1위(모뎀 제외)를 꿰찼다. 2009년을 기점으로 삼성의 비메모리 부문도 고속성장 궤도를 달렸고, 엑시노스 마케팅으로 퀀텀점프를 노렸다.

엑시노스 1호는 코드명 오리온, GHz급 차세대 듀얼코어 AP제품이었다. 엑시노스4210(Exynos 4210)이란 이름으로 갤럭시S2에 탑재되며 반도체 시장에 출사표를 던졌다. 그후 엑시노스는 매년 2개씩(프리미엄, 중저가) AP신작을 출시하며 변천해왔다.
*출처: Strategy Analytics' HCT service

◇퀄컴·애플이 잘한걸까, 삼성이 문제인가…'수율·가격·성능' 재조명

지난 11년간 엑시노스만이 다져온 무기는 무엇일까. 크게 3가지를 꼽을 수 있다. 우선 스마트폰 시장에서 애플과 1, 2위를 다투고 있는 삼성 갤럭시 메인 플래그십 기기에 탑재됐다는 점이다. 범용성도 장점 중 하나인데, 애플이 제작하는 M1 등의 AP가 애플 제품에만 적용되는 것과 달리 샤오미, 오포, 비보 등 중화권 스마트폰사들에게도 판매할 수 있다. 퀄컴, 미디어텍 제품에 비해 GPU 지속성이 타사 대비 높다는 점도 장점이다.

하지만 최근들어 모바일 AP시장 내에서의 위상은 하락했다. 전통강자인 미국 퀄컴, 애플과 대만의 미디어텍의 성장세가 맹렬하다. 시장조사기관 스트래티지 애널리틱스(SA)에 따르면 작년 전 세계 모바일 AP 시장 규모는 308억달러(약 37조원)로 전년대비 23% 불어난 가운데 삼성의 매출 점유율은 2019년 12%에서 작년 6.6%로 밀렸다. 이 기간 퀄컴은 34.8%에서 37.7%로, 애플은 22.9%에서 26%로, 미디어텍은 12.7%에서 26.3%로 각각 늘었다.

삼성의 점유율 하락 원인은 무엇일까. 수율, 가격, 성능 등 다양한 관측이 제기되고 있다. 하지만 근본 원인은 파이가 컸던 삼성 갤럭시 탑재율이 20%대 수준으로 낮아진 점이다. 작년 전세계 가장 많이 팔린 삼성 갤럭시 A12엔 미디어텍 AP인 '헬리오P35'가 들어갔다. 투자전문매체 배런스에 따르면 갤럭시S22에 장착된 AP 중 퀄컴의 스냅드래곤 비중은 올해 75%로 확대됐다. 엑시노스의 고객엔 중국의 오포·비보 등도 있지만 그리 비중이 크진 않다.

즉 엑시노스는 삼성 MX사업부가 채택하지 않으면 점유율이 하락한다는 뜻이다. 삼성이란 한 울타리 내에 있지만, MX사업부(세트사)와 시스템LSI부(설계), 파운드리사업부(공정) 모두 각기 다른 회사로 봐도 무방하다.

반도체 업계 관계자는 "엑시노스가 향후 점유율을 끌어올리려면 삼성 MX사업부의 선택을 받을 수 있을 정도로 가격, 수율, 성능, 공급 측면에서 모두 글로벌 수준 궤도로 끌어올려야 한다"고 진단했다.
*자료=한국투자증권
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