삼성전자, HBM4·실리콘 포토닉스로 파운드리 반등 노린다

삼성전자는 왜 HBM4와 실리콘 포토닉스를 동시에 띄웠을까?

삼성전자가 4월 30일 1분기 컨퍼런스콜에서 파운드리 사업의 분명한 반등 신호를 내놨다. 광통신 모듈 대형 고객사로부터 AI 데이터센터의 핵심 기술인 실리콘 포토닉스 사업을 수주했고, 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 베이스 다이 수요 폭증으로 4나노 공정 라인이 사실상 완전 가동 상태에 진입했다. 모바일 의존도를 낮추고 응용처를 다변화하는 체질 개선 전략이 가시화하는 순간이다.

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삼성 파운드리는 왜 지금 변곡점에 섰는가?

삼성전자 파운드리 사업부는 그간 수율과 고객사 다변화 부족으로 TSMC와의 격차를 좁히지 못한다는 평가를 받아왔다. 모바일 AP 중심의 사업 구조가 한계로 지목됐고, 2나노 세대 진입 시점을 놓고도 시장의 의문이 끊이지 않았다. 그러나 2026년 1분기 들어 분위기가 바뀌었다. AI 메모리 수요가 폭발하면서 HBM 베이스 다이가 첨단 공정의 새로운 수요원으로 부상했고, 광통신 시장이 동시에 달아오르며 실리콘 포토닉스 파운드리라는 신규 매출 축이 열렸다. 박순철 경영지원담당 CFO 부사장은 "선단 공정의 견조한 수율로 두 자릿수 이상 매출 성장과 손익 개선을 전망한다"며 사업 구조 다변화 의지를 강하게 드러냈다.

Samsung Foundry's Q1 2026 conference call signals a structural turning point as HBM4 base-die demand and silicon photonics orders open new revenue streams beyond mobile AP dependency.

HBM4·실리콘 포토닉스가 만드는 두 갈래의 성장 동력은?

첫 번째 축은 HBM4 베이스 다이다. 강석채 파운드리 전략마케팅실장 부사장은 "HBM4 베이스 다이 수요 증가로 2분기 실적 개선을 전망한다"고 직접 못 박았다. 4나노 공정에서 베이스 다이를 양산하는 구조는 메모리와 파운드리를 한 번에 제공하는 턴키 모델로 이어진다. 외부 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 삼성·SK하이닉스·마이크론은 NVIDIA의 16단 HBM 차세대 제품 공급을 두고 2026년 하반기 일정으로 경쟁 중이며, 삼성은 2분기 HBM4E 첫 샘플 공급을 예고했다.

두 번째 축은 실리콘 포토닉스다. 삼성은 2026년 3월 OFC 2026 행사에서 224Gbps급 실리콘 변조기와 PDK 양산 준비 완료를 공개한 바 있다. 이번 컨퍼런스콜에서는 이를 실제 수주로 전환했다는 점이 결정적이다. AI 데이터센터의 인터커넥트 병목을 광 신호로 해소하는 공동패키지광학(CPO) 시장은 IDTechEx 추정 기준 2036년 200억 달러를 돌파할 것으로 예상되는 폭발 초입이며, 삼성은 여기에 메모리·파운드리·패키징·광학을 한 공급망에서 묶는 수직통합 카드를 꺼내 들었다.

Samsung's two growth pillars—HBM4 base-dies anchoring 4nm utilization and silicon photonics orders unlocking CPO supply chain integration—aim to differentiate the foundry from pure-play rivals.

수치로 본 삼성 파운드리·메모리 동시 폭주의 실체는?

1분기 전사 매출은 133조8734억 원, 영업이익은 57조2328억 원으로 사상 최대 분기를 또 한 번 갈아치웠다. 전 분기 대비 매출 42.7%, 영업이익 185.1% 성장이며, 전년 동기 대비로는 영업이익이 무려 756.1% 증가했다. 반도체(DS) 부문 영업이익은 53조7000억 원, 이 중 메모리가 약 94%를 책임졌다. 영업이익률은 SK하이닉스의 72%에 근접한 수준으로 추정된다.

지표	1분기 2026	QoQ	YoY
전사 매출	133.87조 원	+42.7%	+69.2%
전사 영업이익	57.23조 원	+185.1%	+756.1%
DS 영업이익	53.7조 원	—	—
HBM4 양산 출하	업계 첫 개시	—	—
HBM4E 첫 샘플	2분기 공급 예정	—	—
실리콘 포토닉스	하반기 양산 시작	—	—

김재준 부사장은 "범용 D램이 HBM 대비 높은 수익성을 보이는 것은 사실"이라면서도 "수급 격차가 확대되는 HBM 공급 협상 환경을 고려하면 내년에는 격차가 큰 폭으로 축소될 것"이라고 전망했다. 삼성은 이번 분기 메모리 장기공급계약(LTA)도 체결해 가시성을 높였다.

Q1 2026 brought 57.2 trillion KRW in operating profit—up 756% YoY—with memory accounting for 94% of DS earnings, while HBM4 entered first shipments and HBM4E samples are queued for Q2.

TSMC와 정면 대결, 삼성의 수직통합 카드는 통할까?

경쟁 구도는 점점 분명해지고 있다. TSMC는 COUPE 실리콘 포토닉스 플랫폼을 2026년 양산 단계로 끌어올렸고, SoIC-X 적층 기반 광·전 합본 패키지를 무기로 브로드컴 토마호크 6 디비슨 스위치 등 굵직한 레퍼런스를 확보했다. 반면 삼성은 광 엔진(OE) 양산을 2027년, 턴키 CPO 서비스를 2029년으로 잡고 있어 일정상으로는 분명히 뒤처져 있다.

그러나 삼성에게는 TSMC가 가지지 않은 카드가 있다. HBM·범용 D램·낸드를 직접 만드는 메모리 사업부와, 4나노·2나노 파운드리, 어드밴스드 패키징, 그리고 실리콘 포토닉스를 한 공급망 안에서 통합 제공할 수 있다는 점이다. AI 데이터센터 고객사 입장에서 메모리 수급 리스크와 광 인터커넥트 통합 리스크를 한꺼번에 줄일 수 있다는 의미다. 시스템LSI 사업부는 하반기 SF2P(2나노 2세대) 공정으로 엑시노스 2700을 양산해 갤럭시S27 시리즈 채용 비중을 늘릴 계획이며, 학습에서 추론으로 옮겨가는 AI 시장 대응 칩 라인업도 준비 중이다. 노무라 보고서가 1.6T 광 모듈 출하량이 2025년 250만 대에서 2026년 2000만 대로 8배 폭증한다고 본 만큼, 삼성이 광통신 첫 수주를 어디까지 확장하느냐가 향후 12개월의 관전 포인트가 될 전망이다.

Samsung trails TSMC on silicon photonics timeline but counters with vertical integration of HBM, foundry, advanced packaging, and optics—a single-supply-chain pitch aimed at AI hyperscalers facing memory and interconnect risks simultaneously.

기자가 본 삼성 파운드리 반등 시나리오, 어디까지 믿을 수 있을까?

이번 컨퍼런스콜에서 가장 인상적인 대목은 삼성이 파운드리의 본질적 약점을 인정하면서도 그것을 정면으로 우회하지 않고 메모리·광학과 묶어 풀어가겠다고 선언한 점이다. TSMC의 점유율이나 2나노 수율을 단기간에 따라잡을 수 없다는 사실은 시장이 이미 내재화한 전제이며, 삼성도 같은 전제를 깔고 있다. 그래서 강조점이 절대 점유율이 아니라 응용처 다변화와 두 자릿수 매출 성장으로 옮겨갔다는 것이 사업 구조 메시지의 핵심으로 읽힌다.

다만 실리콘 포토닉스 첫 수주 한 건이 곧바로 실적의 변곡점을 만든다고 보기는 이르다. 광 엔진 양산 2027년, 턴키 CPO 2029년이라는 로드맵은 AI 데이터센터 수요 사이클의 중심부를 비껴나갈 위험을 내포한다. 결국 삼성이 노릴 수 있는 것은 첫 양산 고객사를 발판으로 추가 수주를 빠르게 확보하면서 2027년 이전에 광 엔진 매출 비중을 의미 있는 수준까지 끌어올리는 시나리오다. HBM4 베이스 다이가 4나노 가동률을 떠받쳐 주는 동안 광통신 매출이 단계적으로 더해지는 구조가 만들어진다면, 적어도 시장이 의심해 온 모바일 의존도 문제는 통계적으로도 해소될 수 있다.

투자자 관점에서는 향후 두 분기가 결정적이다. 2분기 HBM4E 샘플 검증, 3분기 실리콘 포토닉스 첫 양산 진입, 그리고 SF2P 엑시노스 2700의 수율 데이터를 동시에 확인할 수 있기 때문이다. 세 변수가 모두 긍정 신호를 주면 삼성 파운드리의 멀티플 재평가가 본격화하겠지만, 어느 하나라도 차질이 생기면 수직통합 내러티브 자체가 약해질 수 있다는 점도 함께 봐야 한다.

Samsung's vertically integrated pitch is credible only if HBM4E qualification, silicon photonics first-mass-production, and SF2P 2nm yield arrive on schedule across the next two quarters; missing any milestone risks unwinding the rerating thesis.

자주 묻는 질문

Q. 실리콘 포토닉스가 AI 데이터센터에서 왜 중요한가요?

구리 배선의 전력·대역폭 한계가 1.6T급 고속 인터커넥트에서 명확해졌기 때문입니다. 광 신호로 칩 간 통신을 처리하는 공동패키지광학(CPO) 기술은 NVIDIA·브로드컴·인텔이 모두 차세대 AI 가속기에 도입을 예고할 만큼 사실상의 표준 후보로 부상했습니다.

Q. HBM4 베이스 다이가 4나노 파운드리에 어떤 의미인가요?

HBM4부터 베이스 다이를 로직 파운드리 공정에서 만들어야 합니다. 삼성은 4나노 공정으로 자체 HBM4 베이스 다이를 양산하면서 메모리·파운드리 턴키 솔루션을 고객사에 제시할 수 있게 됐고, 첨단 공정 가동률을 끌어올리는 효과까지 얻고 있습니다.

Q. 삼성 파운드리는 TSMC를 따라잡을 수 있을까요?

단기 점유율 격차는 여전합니다. 다만 삼성은 메모리·로직·패키지·광학을 한 회사 안에서 묶는 수직통합 카드를 가지고 있어, AI 인프라 고객이 공급망 단일화를 원할 경우 차별화 여지가 분명합니다.

Q. 일반 투자자가 주목할 다음 이정표는 무엇인가요?

2분기 HBM4E 첫 샘플의 NVIDIA 검증 결과, 하반기 실리콘 포토닉스 첫 양산 가시화, 그리고 SF2P 2나노 공정 엑시노스 2700 수율 확보 여부가 향후 12개월의 핵심 이정표입니다.