삼성전자 디바이스 솔루션(DS) 사업부의 조직 구조를 분석해 보면 단순한 기업 계층 구조 이상의 것을 알 수 있습니다. 이는 무어의 법칙 이후 시대의 복잡성을 헤쳐나가기 위한 전략적 청사진을 보여줍니다. 반도체 산업이 단일체 규모 확장의 물리적 한계에 직면하면서, 회사 내부의 무게중심 또한 눈에 띄게 변화하고 있습니다. 이러한 변화는 테스트 및 시스템 패키지(TSP) 센터의 위상 상승에서 가장 두드러지게 나타납니다. TSP 센터는 단순한 백엔드 지원 역할에서 벗어나 이기종 통합 및 첨단 3D 패키징 경쟁의 최전선에서 혁신을 주도하는 기관으로 거듭났습니다. 동시에 최근 설립된 AGI 컴퓨팅 연구소는 삼성이 수동적인 하드웨어 공급업체에서 인공 일반 지능(AGI) 인프라의 능동적인 설계자로 변모하겠다는 야심을 보여주는 결정적인 전환점입니다. 이 글은 삼성의 전통적인 제조 거점과 새롭게 부상하는 핵심 조직 간의 유기적인 연결성을 분석하고, 재편된 DS 구조가 인공지능 초연결성이 점점 더 중요해지는 시장에서 기술 주권을 확보하기 위해 어떻게 설계되었는지 살펴봅니다.
삼성전자 DS사업부 조직 구조 분석
컨트롤 타워 : CTO실 및 반도체 연구 센터 DS(디바이스 솔루션) 사업부 내 기술 계층 구조의 최상단에는 CTO(최고 기술 책임자)의 직접적인 지휘하에 운영되는 반도체 연구 센터가 있습니다. 다른 산업 분야의 일반적인 연구 개발 부서가 이론적인 프로토타입 제작에만 집중하는 것과는 달리, 이 조직은 기초 재료 과학과 대량 생산 능력 사이의 중요한 가교 역할을 합니다. 이 부서는 플래시 TD(기술 개발) 팀과 로직 TD 팀과 같은 전문 팀으로 나뉘어 있으며, 이 팀들은 1b 나노미터 DRAM이나 2나노미터 로직 노드와 같은 차세대 공정을 안정화한 후 해당 제조 사업부에 인계하는 임무를 맡고 있습니다. 이러한 구조는 공정 이전과 관련된 막대한 위험을 조기에 완화할 수 있도록 보장합니다. 또한, 기업 지속가능성 관리 부서는 최근 조직도 내에서 상당한 권한을 확보했는데, 이는 반도체 제조 공장(팹)의 존립에 필수적인 요소인 탄소 중립 달성과 수자원 관리라는 업계의 시급한 과제를 반영한 것입니다. 운영 엔진: 제조 및 기술과 DIT 센터는 세 가지 주요 수익 창출 축(메모리, 시스템 LSI, 파운드리)을 뒷받침하는 거대하고 종종 간과되는 인프라인 글로벌 제조 및 인프라 부문입니다. 이 조직은 반도체 제조의 물리적 측면을 담당합니다. 즉, 복잡한 유틸리티 공급망 관리, 가스 및 화학 물질 유통, 평택과 테일러에 새로운 제조 라인 건설 등을 책임지고 있습니다. 이러한 운영 체계 내에는 DS 사업부의 신경계 역할을 하는 DIT(데이터 및 정보 기술) 센터가 자리 잡고 있습니다. 현대적인 제조 공정이 데이터 집약적인 산업으로 발전함에 따라, DIT 센터는 빅데이터와 머신러닝을 활용하여 웨이퍼에서 매초 생성되는 페타바이트 규모의 수율 데이터를 분석합니다. 그들의 역할은 시뮬레이션 데이터를 통해 결함 패턴을 예측하고 물리적인 웨이퍼 낭비 없이 수율을 최적화할 수 있는 "가상 팹" 환경을 구축하는 것입니다. 이 디지털 전환 팀은 서로 다른 사업 부서를 연결하는 수평적 연결고리 역할을 효과적으로 수행하며, 메모리 생산 라인에서 얻은 수율 관련 교훈을 법적, 기술적 측면에서 분리하면서도 파운드리 라인과 방법론적으로 공유하여 전반적인 운영 효율성을 향상합니다. 최전선 사업부: 제품 및 전략의 매트릭스 관리 핵심 수익 창출은 메모리, 시스템 LSI 및 파운드리 사업부를 포함하는 매트릭스 구조를 통해 이루어지지만, 운영의 핵심은 각 사업부 내에 있는 전략 마케팅 부서에 있습니다. 이러한 마케팅팀은 단순히 제품을 판매하는 데 그치지 않고, 구글이나 아마존과 같은 하이퍼스케일 기업의 시장 신호를 분석하여 개발팀의 기술 로드맵을 제시하는 제품 기획 조직의 기능도 수행합니다. 예를 들어, 시스템 LSI 사업부는 SoC(시스템 온 칩) 사업팀, 센서 사업팀, 그리고 LSI 사업팀(디스플레이 드라이버 IC 담당)으로 조직 구조가 세분되어 있습니다. 이러한 사업 세분화 덕분에 소규모 스타트업과 유사한 민첩한 의사 결정이 가능합니다. 한편, 파운드리 사업부는 독자적인 고객 엔지니어링(CE) 조직을 운영하고 있습니다. 이 팀은 팹리스 고객을 위한 기술적 인터페이스 역할을 하며, 외부 고객의 설계를 삼성의 제조 언어로 변환합니다. 이는 단순 판매와는 차별화된 역할로, 치열한 경쟁이 벌어지는 위탁 제조 시장에서 수주를 확보하는 데 매우 중요합니다.
반도체 연구 센터 및 TSP 센터 혁신의 최전선
반도체 연구 센터 : 실리콘 한계를 넘어서 반도체 연구 센터는 삼성의 기술 로드맵을 위한 선제공격 부대 역할을 하며, 물리 법칙을 거스르는 난제들을 상용 생산 라인에 도달하기 5~10년 전에 해결하는 임무를 맡고 있습니다. 기존 제품의 수율 최적화에 집중하는 사업 부서와는 달리, 이 조직은 "포스트 실리콘" 시대를 극복하는 데 필요한 기초 재료 과학 연구에 전념하고 있습니다. 현재 이들의 핵심 임무는 산화물 반도체 및 2차원 물질(예: 그래핀 또는 이황화몰리브덴)과 같은 새로운 채널 재료를 연구하여 1나노미터 이하 공정에서 기존 실리콘 채널을 대체하는 것입니다. 더 나아가, 그들은 트랜지스터 구조 자체의 진화를 이끈 주요 설계자로서, 현재의 게이트 전면 배치(GAA) 구현 방식을 넘어 수직 전송 FET(VTFET) 또는 상보형 FET(CFET) 아키텍처를 탐구해 왔습니다. 연구 센터는 통제된 실험실 환경에서 이러한 고위험 기술을 안정화함으로써 위험 완충 장치 역할을 하며, 메모리 또는 파운드리 사업부가 이러한 설계도를 물려받을 때 기본 물리학이 대량 생산에 적합함을 이미 입증하도록 보장합니다. TSP 센터: 성능 향상 도구로서 패키징의 재정의 테스트 및 시스템 패키지(TSP) 센터는 DS 사업부 내에서 가장 극적인 변화를 겪으며, 단순한 백엔드 지원 기능에서 반도체 성능을 결정하는 핵심 요소로 위상을 끌어올렸습니다. 과거에는 패키징이 단순히 다이를 보호하고 전기적 연결을 제공하는 역할에 그쳤지만, 오늘날 "이종 집적화"라는 패러다임 아래 TSP 센터는 "무어의 법칙을 넘어서" 시대를 이끄는 원동력이 되고 있습니다. 트랜지스터의 물리적 크기 축소 속도가 둔화됨에 따라, 업계는 서로 다른 공정 노드에서 제조된 여러 개의 칩렛을 하나의 통합 패키지로 조립하는 데 집중하고 있습니다. TSP 센터는 자체 개발한 I-Cube(2.5D) 및 X-Cube(3D) 기술과 같은 첨단 2.5D 및 3D 패키징 솔루션 개발을 주도합니다. 이러한 전략적 전환을 통해 TSP 센터는 더 이상 공급망의 최종 단계에만 머무르지 않고, 칩 설계자들과 처음부터 긴밀히 협력하여 최종 제품의 열적 및 전기적 특성을 결정하는 공동 설계자로서 해야 할 역할을 수행하게 되었습니다. 수직적 영역 마스터리: HBM 및 TSV(Through-Silicon Via) 기술 지배력 TSP 센터의 기술적 강점은 HBM(High Bandwidth Memory)의 기반이 되는 TSV(Through-Silicon Via) 기술에 대한 탁월한 전문성입니다. AI 가속기의 데이터 처리량 요구량이 기하급수적으로 증가함에 따라, 신호 무결성과 열 방출을 유지하면서 8개, 12개, 심지어 16개의 DRAM 다이를 수직으로 적층하는 기술이 핵심 경쟁 분야가 되었습니다. 삼성의 TSP 센터는 적층 된 다이 사이의 간격을 최소화하여 칩 패키지의 전체 높이를 줄이는 '고급 NCF(비전도성 필름)' 및 하이브리드 본딩 기술 개발을 통해 차별화를 꾀하고 있습니다. 이러한 역량은 대용량 메모리를 소형 서버 블레이드에 탑재하는 데 필수적일 뿐만 아니라 열 저항성을 향상하는 데에도 중요합니다. TSP 센터는 로직 다이, 실리콘 인터포저, HBM 스택을 모두 한 시설에 통합하는 턴키 솔루션을 제공함으로써, 파편화된 경쟁업체들이 따라잡기 어려운 물류 및 수율 측면에서 우위를 점하고 있으며, 이를 통해 삼성은 AI 시대의 가장 복잡한 하드웨어 요구 사항을 충족하는 원스톱 솔루션 제공업체로 자리매김하고 있습니다.
미래 경쟁력 AGI 컴퓨팅 연구소와 새로운 조직 패러다임
AGI 컴퓨팅 연구소: AI 아키텍처의 독립 선언 삼성전자가 인공 일반 지능(AGI) 컴퓨팅 연구소를 설립한 것은 가장 공격적인 전략적 전환을 의미하며, 기존의 부품 공급업체 역할에서 벗어나 AI 생태계 자체의 설계자로 거듭나겠다는 의지를 보여줍니다. 실리콘 밸리와 서울에 전략적으로 위치한 이 새로운 조직은 기존의 GPU 중심 컴퓨팅 계층 구조를 해체하고 대규모 언어 모델(LLM)의 추론 단계에 최적화된 완전히 새로운 프로세서 아키텍처를 구축한다는 명확한 목표를 가지고 운영됩니다. 현재 업계 표준은 전력 소모가 많은 GPU와 대규모 HBM 스택에 크게 의존하고 있지만, AGI 컴퓨팅 연구소는 "메모리 병목 현상" 문제를 근본적으로 해결하는 임무를 맡고 있습니다. 그들의 주된 목표는 LLM 처리에서 발생하는 전력 소비와 지연 시간을 획기적으로 줄이는 특수 가속기를 개발하는 것이며, 이를 통해 현재의 아키텍처로는 물리적으로 도달할 수 없는 수준의 효율성을 달성하는 것을 목표로 합니다. 이는 단순한 연구 개발 프로젝트가 아니라 기술 주권을 확보하기 위한 근본적인 조치이며, 삼성이 다가오는 인공 일반 지능 시대에서 보조적인 역할에 머무르지 않고 미래 소프트웨어가 구동될 하드웨어 표준을 정립하는 기업이 되도록 보장하는 것입니다. 메모리 장벽 허물기: 'Mach-1'과 그 너머를 향한 여정이 새로운 조직의 기술적 핵심은 차세대 추론 칩 개발에 있으며, 이는 "Mach-1" 프로젝트를 잠정적으로 구성되었습니다. 이 프로젝트는 메모리와 로직 간의 데이터 이동에 소모되는 에너지가 연산 자체에 소모되는 에너지보다 더 많은 중요한 병목 현상을 해결하는 것을 목표로 합니다. AGI 컴퓨팅 연구소는 표준 HBM 기반 시스템보다 훨씬 낮은 대역폭 요구량으로 고속 처리를 가능하게 하는 경량 모델 압축 기술과 혁신적인 메모리 인터페이스 프로토콜을 연구하고 있습니다. 이러한 접근 방식은 연구소를 기존 시스템 LSI 사업부와 차별화합니다. 시스템 LSI가 모바일 AP 및 센서의 상용화를 통해 즉각적인 시장 소비를 목표로 하지만, AGI 연구소는 분기별 수익 목표의 제약에서 벗어나 순수하게 아키텍처 혁신에 집중하는 "문샷(Moonshot)" 조직으로 기능합니다. 삼성은 글로벌 경쟁사와 학계에서 최고 수준의 인재를 영입함으로써 반도체 가치 사슬 최상위권을 규정하는 논리 설계 역량을 내재화하고, 궁극적으로 실리콘 밸리 거대 기업들의 폐쇄적인 생태계에 필적할 수 있는 독자적인 하드웨어-소프트웨어 시너지를 창출하려 하고 있습니다. 미래사업기획부: '차세대 삼성'을 찾아서 AGI 연구소의 기술적 역량을 보완하기 위해 새롭게 설립된 미래사업기획부는 부회장 직속 조직으로, 향후 10년간 회사를 지속 가능하게 할 '차세대 핵심 사업'을 발굴하는 매우 중요한 임무를 맡고 있습니다. 기존 사업 부문의 점진적인 개선에 집중하는 일반적인 기업 전략팀과는 달리, 이 부서는 "그린필드" 관점으로 운영되며, 삼성의 현재 반도체, 모바일 및 디스플레이 포트폴리오와는 전혀 무관한 혁신적인 기술을 전 세계에서 발굴합니다. 이번 조직 개편은 최고 경영진 내부에 깊이 뿌리내린 위기 인식, 즉 삼성 제국을 건설했던 '패스트 팔로워' 전략이 분열한 글로벌 경제 환경에서는 더 이상 통용될 수 없다는 인식을 반영한 것입니다. 이 팀은 디지털 헬스, 바이오 융합, 유리 기판 기술 등 인접 분야를 적극적으로 탐색하며, 대규모 인수합병을 실행할 권한을 가진 사내 벤처 캐피털 역할을 수행합니다. 이들의 역할은 아직 존재하지 않는 사업의 기반을 마련하여 DS 사업부가 단기적인 메모리 사이클에 의존하는 구조를 안정적이고 수익성 높은 새로운 성장 동력으로 대체하는 것입니다.
