일론 머스크가 이끄는 전기차업체 테슬라가 당초 대만 TSMC에만 맡기려던 자체 인공지능(AI) 반도체 칩 'AI5' 개발에 삼성전자도 참여한다고 밝히면서 양사 간 협력 관계가 한층 강화되는 모습이다.

앞서 삼성전자가 테슬라로부터 23조원에 달하는 반도체 위탁생산(파운드리) 계약을 따낸 데 이어, 추가 물량까지 확보하면서 분기마다 수조원대 적자를 냈던 파운드리 사업의 실적 개선에도 탄력이 붙을 전망이다.

머스크는 22일(현지시간) 테슬라의 3분기 실적 발표 후 콘퍼런스콜에서 테슬라의 차세대 반도체 칩 생산을 위한 삼성전자와의 계약에 관한 질문을 받고 "삼성전자와 TSMC 모두 AI5 작업을 할 것"(both Samsung and TSMC will work on AI5)이라고 답했다.

그동안 삼성전자는 테슬라의 AI4 세대 칩을 생산했으며, AI5 세대는 TSMC로 전환된 뒤 AI6 세대부터 다시 삼성전자가 맡는 것으로 알려진 상태였다.

AI4·AI5·AI6는 테슬라가 자체 개발한 자율주행용 AI 칩으로, 이들은 차량에 탑재돼 완전자율주행(FSD·Full Self-Driving) 기능을 하는데 사용된다.

머스크는 지난 7월 27일 엑스(X·옛 트위터)를 통해 삼성전자와의 대규모 파운드리 계약 사실을 공개하면서 "삼성의 텍사스 대형 신공장은 테슬라의 차세대 AI6 칩 생산에 전념하게 될 것이다. 이 전략적 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다"고 밝힌 바 있다.

삼성전자와 테슬라의 공급 계약 규모는 총 22조7천648억원으로, 삼성전자 반도체 부문에서 단일 고객 기준 최대급 계약이다.

이번에 추가로 삼성전자가 맡게 되는 AI5가 TSMC가 N3AE(3나노) 공정으로 미국 공장에서 생산한다는 점을 고려하면, 삼성도 유사한 공정을 적용해 첨단 시설을 갖춘 미국 텍사스주 테일러 공장에서 양산할 것으로 추정된다.

삼성전자의 테일러 공장은 내년 가동 예정이다.

AI4는 현재 삼성 파운드리 평택공장에서 양산되는 것으로 알려졌으며, AI6는 테일러 공장에서 2나노 첨단 공정을 활용해 만들어질 것으로 예상된다.

이번 추가 물량에 대한 수주 규모는 공개되지 않았으나, 이를 통해 그간 부진하던 삼성 파운드리 사업에도 숨통이 트일지 주목된다.

최근 삼성전자가 발표한 3분기 잠정실적에서 영업이익은 메모리를 중심으로 한 반도체 사업이 회복세를 보이며 12조1천억원을 기록했다. 파운드리 사업 역시 적자폭을 줄여가고 있지만 여전히 조단위 적자가 이어지는 것으로 관측된다.

업계 관계자는 "AI5 생산 비중을 TSMC와 얼마나 나눌지 예측하긴 어렵지만, 이르면 최소 내년부터 생산에 돌입할 것으로 보인다"며 "당장 파운드리 실적에 반영되지 않더라도 향후 파운드리 실적 개선에 청신호가 켜졌다"고 말했다.

한편 테슬라는 이날 규제 당국의 승인을 전제로 올해 연말까지 미국 내 8∼10개 대도시권에서 로보택시 영업을 시작하고, 휴머노이드 로봇 '옵티머스'의 첫 세대 생산 라인 구축이 진행 중이라고 밝혔다.