엑시노스 2700, 클럭 4.24GHz 도달… 삼성 2나노 공정 검증대

삼성전자가 개발 중인 차세대 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 시험용 칩의 프라임 코어 동작 속도가 4.24GHz에 도달한 것으로 나타났다. 독일 IT 전문 매체 노트북체크(Notebookcheck)는 8월 23일(현지시각) 삼성전자의 차세대 칩셋 엑시노스 2700(코드명 S5E9975) 추정 시험 기기가 긱벤치 AI(Geekbench AI) 데이터베이스에 등록됐다고 보도했다.
이번 시험 기기 포착은 삼성전자 2세대 2나노(SF2P) 공정의 실제 성능을 점검하는 단계로 평가받으며, 향후 한국 시스템반도체 가치사슬의 양산 원가 구조와 파운드리 수주 경쟁력에 영향을 미칠 전망이다.


클럭(Clock Speed)은 반도체 중앙처리장치(CPU)나 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 내부의 연산 속도를 결정하는 디지털 신호 주파수다.
초당 몇 번의 신호(진동 주기)를 발생시키는지를 나타내며, 단위는 GHz(기가헤르츠)를 사용한다. 1GHz는 초당 10억 번, 4.24GHz는 1초에 42억 4000만 번의 전기적 진동 주기를 처리함을 뜻한다. 아키텍처(설계 구조)가 동일하다면 클럭이 높을수록 단위 시간당 더 많은 명령어를 처리하므로 앱 구동 속도, 게이밍, 멀티태스킹 등 즉각적인 체감 성능이 빨라진다.

반도체 미세공정(예: 2나노)이 고도화될수록 트랜지스터 저항과 전류 누설을 억제해 더 높은 클럭을 안정적으로 끌어올릴 수 있다. 클럭 상승은 해당 공정이 설계 목표 성능을 실제로 구현해낼 수 있는지를 보여주는 기술적 지표로 쓰인다.

클럭을 무리하게 높이면 발열과 전력 소모량이 급격히 늘어난다. 스마트폰 칩셋은 방열 팬이 없으므로, 높은 피크 클럭(4.24GHz 등)을 유지하면서도 온도 상승으로 성능을 강제로 낮추는 스로틀링(Throttling) 현상을 막는 전력 효율 설계가 관건이다.


이번 긱벤치 AI 데이터베이스에 등록된 시험 기기는 기존 엑시노스 2700 엔지니어링 샘플의 클럭 상한선을 푼 상태로 구동됐다. 지난 4월 긱벤치 6 목록에 나타났던 시험용 칩은 4개 클러스터 동작 속도가 모두 2.30~2.88GHz 수준으로 제한되어 있었다. 반면 이번 기기는 최고 성능을 내는 프라임 코어가 4.24GHz까지 상승했다.
이는 퀄컴의 최신 스냅드래곤 8 시리즈가 기록하는 4.3~4.6GHz 영역에 근접한 수치다. 미세공정 전환 과정에서 클럭을 정상 궤도로 끌어올리고 있음을 보여준다.

10코어 구성과 차세대 코어 구조

하드웨어 구성은 기존에 알려진 1+4+1+4 형태의 쿼드 클러스터 10코어 배치를 유지했다. 중앙처리장치(CPU) 식별자 코드는 지난 4월 저클럭 테스트 기기와 일치한다. 내부 코어는 Arm이 아직 공식 발표하지 않은 코드명 '캐년(Canyon)'으로, 이전 세대 C1-Ultra의 후속인 C2-Ultra일 가능성이 크다는 분석이 나온다.

시험 기기는 10.67GB 가용 메모리와 안드로이드 17 빌드 환경에서 작동했다. 이번 벤치마크는 기기 내 인공지능(AI) 기계학습 연산 능력을 측정하는 방식이어서 일반적인 CPU 단일 코어나 다중 코어 점수는 포함되지 않았다. 이번 결과는 칩셋의 종합 성능 순위를 나타내기보다 하드웨어의 클럭 달성 여부를 확인하는 기초 데이터 성격이 짙다.

정보기술 업계에서는 엑시노스 2700에 삼성전자 파운드리 사업부의 2세대 2나노(SF2P) 공정이 쓰일 것으로 보고 있다.

삼성전자 사업보고서에 따르면 모바일 AP 매입액은 DX부문 스마트폰 주요 원재료 총액의 약 15~20%를 차지하는 핵심 비용 항목이다. 삼성전자 MX사업부가 플래그십 기종인 갤럭시 S27 시리즈에 엑시노스 2700을 원활히 교차 탑재할 경우, 퀄컴 단일 조달 의존도를 완화해 조 단위 원가 절감 협상력을 확보한다는 분석이 나온다.

글로벌 팹리스 고객사 유치를 노리는 파운드리 사업부 역시 2나노 공정의 전력 대비 성능비를 입증해야 수주 물량을 방어할 수 있다. 다만 초기 엔지니어링 샘플의 고클럭 도달이 곧바로 상업적 양산 성공을 보장하지는 않는다. 고클럭 작동에 따른 발열 제어 실패나 웨이퍼 생산 수율 확보 지연이 발생할 경우 완제품 탑재 비율이 줄어들 위험이 상존한다.

차세대 플래그십 출시까지 약 반년의 기간이 남은 만큼 최종 양산 칩셋의 사양은 이번 시험 기기와 달라질 수 있다. 2026년 하반기 진행될 최종 실리콘 검증과 생산 수율 확보 여부가 상업적 성공의 핵심 관전 포인트다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com