삼성전자가 19일(현지시간), 글로벌 자동차 산업의 메카 유럽(독일 뮌헨)에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 개최하고, 최첨단 공정 로드맵과 전장(Automotive) 등 응용처별 파운드리 전략을 공개했다.

이날 삼성전자는 최첨단 2나노 공정부터 8인치 웨이퍼를 활용한 레거시 공정에 이르기까지 다양한 맞춤형 솔루션을 선보였으며, SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 파트너들은 부스 전시를 통해 최신 파운드리 기술 트렌드와 향후 발전 방향을 공유했다.

삼성전자는 지난 9월 초 IAA 행사에 이어 이번 포럼에서도 유럽 고객과의 협력을 확대하며 전장 분야 핵심 파트너로서의 입지를 강화해 나가고 있다.

삼성전자 파운드리 사업부 최시영 사장은 “차량용 반도체 시장에 최적화된 공정을 적기에 개발해 자율주행 단계별 인공지능(AI) 반도체부터 전력반도체, MCU(Micro Controller Unit) 등을 고객 요구에 맞춰 양산해 나갈 계획”이라며 “삼성전자만의 차별화된 파운드리 솔루션으로 전기차와 자율주행차 시대를 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.

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☐ 5나노 eMRAM 개발, BCD 공정 확대 등 전장 솔루션 포트폴리오 확대

삼성전자가 최첨단 2나노 전장 솔루션 양산 준비를 2026년 완료하는 한편, 차세대 eMRAM(embedded Magnetic Random Access Memory, 내장형 MRAM)과 8인치 BCD 공정 포트폴리오를 확대한다.

* BCD 공정: Bipolar(아날로그 신호제어), CMOS(디지털 신호제어), DMOS(고전압 관리) 트랜지스터를 하나의 칩에 구현한 것으로, 주로 전력 반도체 생산에 활용됨

삼성전자는 이번 포럼에서 업계 최초로 5나노 eMARM 개발 계획을 밝히는 등 차세대 전장 파운드리 기술을 선도하겠다는 포부를 밝혔다.

eMRAM은 빠른 읽기와 쓰기 속도를 기반으로 높은 온도에서도 안정적으로 동작 가능한 전장용 차세대 핵심 메모리 반도체이다.

삼성전자는 2019년 업계 최초로 28나노 FD-SOI 공정 기반 eMRAM을 탑재한 제품을 양산한 바 있으며, 현재 2024년 완료를 목표로 AEC-Q100 Grade 1에 맞춰 핀펫(FinFET) 공정 기반 14나노 eMRAM을 개발 중이다.

* FD-SOI(완전공핍형 실리콘 온 인슐레이터): 실리콘 웨이퍼 위에 전기가 통하지 않는 절연막(SiO2)을 형성하고 그 위에 트랜지스터를 구성하는 기술로 트랜지스터 동작 시 발생하는 누설 전류를 크게 줄일 수 있음
* AEC-Q100(Automotive Electronic Council): 자동차 부품 협회에서 자동차 전자 부품에 대한 신뢰성 평가 절차 및 기준을 규정한 것으로 전 세계에서 통용되는 기준, Auto Grade는 온도 기준에 따라 0~3 단계로 나뉨

또한, 2026년 8나노·2027년 5나노까지 eMRAM 포트폴리오를 확대할 계획이다. 8나노 eMRAM의 경우, 이전 14나노 대비 집적도 30%, 속도 33%가 증가할 것으로 기대된다.

삼성전자는 8인치 BCD 공정 포트폴리오도 강화한다.

삼성전자는 현재 양산 중인 130나노 전장 BCD 공정을 2025년 90나노까지 확대하며, 90나노 전장 BCD 공정은 130나노 대비 약 20% 칩 면적 감소가 기대된다.

또한, DTI(Deep Trench Isolation) 기술을 활용해 전장향 솔루션에 적용되는 고전압을 기존 70볼트(Volt)에서 120볼트로 높일 예정이며, 130나노 BCD 공정에 120볼트를 적용한 공정설계키트(PDK)를 2025년 제공할 계획이다.

* DTI(Deep Trench Isolation):  트랜지스터 사이의 간격을 줄이고 전류 누출과 과전류로 인해 소자 특성이 저하되는 현상을 개선시켜, 전력반도체의 성능을 더욱 향상시키는 기술

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☐ 20개 파트너와 최첨단 패키지 협의체 구축… 2.5D·3D 패키지 개발

삼성전자가 SAFE 파트너, 메모리, 패키지 기판, 테스트 전문 기업 등 20개 파트너와 함께 최첨단 패키지 협의체 MDI(Multi Die Integration) Alliance 구축했다.

삼성전자는 최첨단 패키지 협의체를 주도하며 전장과 고성능 컴퓨팅(HPC) 등 응용처별 차별화된 2.5D, 3D 패키지 솔루션을 개발해 나갈 예정이다.

한편, 삼성전자는 이번 독일과 미국(6월), 한국(7월) 외 지난 17일, 일본에서도 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 개최했으며, 오프라인 행사에 참석하지 못한 글로벌 고객을 위해서 11월 2일부터 올해 말까지 삼성전자 반도체 공식 홈페이지에 행사 내용을 공개할 계획이다.

* 삼성전자 반도체 공식 홈페이지: https://semiconductor.samsung.com/events/foundry-events-2023/

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삼성전자가 4일 삼성동 코엑스에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023(Samsung Foundry Forum 2023)’과 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼 2023’을 개최하며, AI 반도체 생태계 강화를 위한 삼성전자 파운드리 전략을 공개했습니다.

*삼성 파운드리 포럼 주제: 경계를 넘어서는 혁신(Innovating Beyond Boundaries)
*삼성 SAFE 포럼 주제: 혁신의 속도를 가속화한다(Accelerate the Speed of Innovation)

☐ SAFE 파트너와 함께 최첨단 2나노 제품 설계 인프라 발전시켜

삼성전자는 ‘SAFE 포럼’에서 100여 개의 파트너와 함께 ‘고객의 성공’이라는 공동 목표를 제시하며, ‘PDK Prime’ 솔루션 등 8인치부터 최첨단 2나노 GAA 공정까지 팹리스 고객의 최첨단 제품 설계 인프라를 발전시키기 위한 다양한 방법을 공유했습니다.

*2023년 파트너 현황: EDA(23개), OSAT(10개), DSP(9개), 클라우드(9개), IP(50개)
*PDK(Process Design Kit): 반도체(공정) 설계 지원 키트

특히, PDK 사용 편의성을 강화해 고객의 효율적 제품 설계를 지원하는 ‘PDK Prime’ 솔루션을 올해 하반기부터 2나노, 3나노 공정 팹리스 고객에게 제공하며 향후 8인치와 12인치 레거시(Legacy) 공정으로 확대할 계획입니다.

삼성전자는 제품 설계 시간을 단축할 수 있는 3개 항목과 설계 정확도를 높일 수 있는 2개 항목, 그리고 PDK 사용 편의성을 강화한 2개 항목을 PDK Prime에 구현했습니다.

PDK Prime 항목 중 SDVC(Static Device Voltage Checker)는 트랜지스터, 저항, 캐패시터 등 반도체 내부 소자의 전압이 규격안에서 설계 됐는지를 10분 이내 확인할 수 있는 기능으로 기존 대비 90% 이상의 정격 전압 오류 검사 시간을 단축할 수 있습니다.

☐ 국내 주요 팹리스 기업들과의 AI·저전력 반도체 분야 성과 소개

이번 포럼에는 국내 주요 팹리스 기업인 LX세미콘, 리벨리온, 딥엑스(DeepX) 등이 세션 발표자로 참가해 삼성전자 파운드리 공정을 통해 AI·저전력 반도체를 개발한 성과를 소개했습니다.

국내 최대 팹리스 기업인 LX세미콘의 고대협 연구소장은 “대형화, 고해상도/고화질/고주사율을 요구하는 동시에 전력 소모량이 적은 제품을 찾는 최근 디스플레이 시장의 니즈를 충족하기 위해 삼성전자 파운드리와 8인치 협력을 강화하고 향후 12인치까지 협력을 확대할 계획”이라고 밝혔습니다.

AI 팹리스 기업인 리벨리온의 박성현 CEO는 “삼성전자 파운드리 5나노 공정에서 제작된 AI 반도체 아톰(ATOM)이 업계 최고 수준의 GPU 성능과 동급 NPU 대비 최대 3.4배 이상의 에너지 효율을 보인다”고 강조했습니다.

또 다른 AI 팹리스 기업인 딥엑스의 김녹원 CEO는 “다양한 엣지 및 서버 AI 응용 분야에 적합한 고성능 저전력 AI 반도체 4종(DX-L1, DX-L2, DX-M1, DX-H1)을 삼성전자 파운드리 5나노, 14나노, 28나노 공정을 통해 개발했다”고 말했습니다.

☐ MPW 서비스 확대로 국내외 시스템 반도체 설계 역량 강화

삼성전자는 최첨단 MPW 서비스 현황과 계획, 국내외 시스템 반도체 연구개발 생태계 강화 방안을 공개했습니다.

*MPW(Multi Project Wafer): 다품종 소량 생산을 위한 파운드리 형태로, 한 장의 웨이퍼에 다른 종류의 반도체 제품을 함께 생산하는 방식

삼성전자는 AI, 고성능 컴퓨팅, 모바일 제품 설계에 활용 가능한 첨단 4나노 공정의 MPW 서비스를 지난 4월 처음 시작했으며, 8월과 12월에 걸쳐 올해 세 차례 지원합니다.

2024년에는 4나노를 비롯한 MPW 서비스를 올해보다 10% 이상 제공하는 등 국내외 팹리스 고객의 시제품 제작 기회를 지속 확대할 계획입니다.

삼성전자는 국내외 대학과의 연구개발 협력도 확대하며, 시스템 반도체 설계 역량 강화에 나섭니다.

삼성전자는 2021년부터 한국과학기술원(KAIST) 반도체설계교육센터(IDEC)에 28나노 로직(Logic) 공정 MPW 서비스를 무상으로 제공하고 있으며, 올해 하반기부터 협력 범위를 FD-SOI 공정으로 확대하는 등 2021년부터 2026년까지 28나노 MPW 서비스를 총 15회 무상 제공해 600개 반도체 제작을 지원합니다.

*FD-SOI(완전공핍형 실리콘 온 인슐레이터): 실리콘 웨이퍼 위에 전기가 통하지 않는 절연막(SiO2)을 형성하고 그 위에 트랜지스터를 구성하는 기술로 트랜지스터 동작시 발생하는 누설 전류를 크게 줄일 수 있음

삼성전자는 국내 대학과의 추가 협력을 통해 미래 반도체 기술과 인재 양성, 혁신 생태계 구축을 적극 추진합니다. 또한, 국내 대학에 제공 중인 14나노 MPW 공정을 해외 대학에도 제공할 계획입니다.

☐ 최첨단 공정 응용처 HPC·AI로 확대, 고객 수요 탄력적 대응 위한 전략 공개

삼성전자는 2025년 모바일을 중심으로 2나노 공정 양산을 시작해 2027년까지 고성능 컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI)으로 응용처를 단계별로 확대하고, 2027년에는 1.4나노 공정을 계획대로 양산합니다.

또한, 최첨단 패키지 협의체 MDI(Multi Die Integration) Alliance를 출범해 비욘드 무어(Beyond Moore) 시대를 주도하겠다는 포부를 공유했습니다.

삼성전자는 2023년 하반기 평택 3라인에서 파운드리 제품을 양산하고 2024년 하반기 테일러 1라인 가동, 2025년 8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 서비스 시작 등 고객 수요에 탄력적으로 대응하기 위한 전략도 밝혔습니다.

*GaN(질화갈륨): 차세대 전력반도체로 실리콘(Si) 반도체의 한계를 극복해 시스템의 고속 스위칭과 전력 절감을 극대화 가능

삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장은 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’ 기조연설에서 “AI 적용 분야가 빠르게 확산되고 있고, 특히 다양한 개별 서비스에 특화된 엣지(Edge)의 폭발적인 성장이 예상된다”며 “삼성전자는 고성능 AI 반도체에 특화된 최첨단 공정과 차별화된 스페셜티 공정, 그리고 글로벌 IP 파트너사와의 긴밀하고 선제적인 협력을 통해 AI 시대 패러다임을 주도해 나가겠다”고 말했습니다.

한편, 삼성전자는 삼성 파운드리 포럼을 올해 하반기에 유럽과 아시아 지역에서도 개최할 계획입니다.

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글로벌 반도체 업계 관계자들이 미국 실리콘밸리에 다시 한 번 모였습니다. 현지 시각으로 6월 27일, ‘삼성 파운드리 포럼 2023(Samsung Foundry Forum 2023, 이하 SFF)’이 개최되었기 때문인데요. SFF는 삼성전자 파운드리 최신 기술부터 사업 전략, 미래 비전이 공개되는 중요한 자리입니다. 올해 첫 순서로 미국에서 개최된 SFF 2023 행사에서는 주요 고객사와 파트너사에서 총 700여 명이 참석해 삼성 파운드리의 혁신 기술과 미래를 함께 내다봤습니다.

삼성전자 반도체는 ‘경계를 넘어서는 혁신(Innovating Beyond Boundaries)’이라는 주제로 다양한 공정 기술과 서비스를 선보였는데요. AI(인공지능; Artificial Intelligence) 응용처에 탑재되는 최첨단 반도체를 구현하기 위한 ‘GAA(Gate All Around)’ 트랜지스터 기술을 포함해, 반도체 미세화 한계를 극복할 다양한 파운드리 솔루션을 제시하며 안정적인 고객 지원을 약속했습니다.

삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장은 기조연설을 통해 “AI는 서버, 모바일, 전장사업 등의 활용에 있어 더 넓고 다양한 시장을 만들고 있습니다. AI의 이런 영향력은 이제 우리 산업의 패러다임을 확실히 변화시킬 겁니다”라고 전망하며, “AI 시대인 오늘, 여기 계신 모든 분들과 함께 우리의 비전을 공유하는 뜻깊은 자리를 갖게 되었습니다. 지속적인 기술 혁신과 함께 국내외의 안정적 공급망 구축을 통해 미래 수요에 대응하겠습니다. 이를 위해 삼성 파운드리는 앞으로 Advanced packaging 등의 R&D 역량과 파트너사와의 협력을 강화하겠습니다”라고 밝혔습니다.

팬데믹 이후 두 번째로 대면 행사로 진행된 삼성 파운드리 포럼 2023. 주요 고객사와 수많은 파트너를 포함한 파운드리 생태계 구성원들이 한데 어우러지며, 삼성 파운드리에 대한 뜨거운 관심을 느낄 수 있었던 SFF 2023 현장을 지금 바로 영상을 통해 만나보세요!

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※ 쉘퍼스트 전략: 클린룸을 선제적으로 건설하고, 향후 시장 수요와 연계한 탄력적인 설비 투자로 안정적인 생산 능력을 확보해 고객 수요에 적극 대응하는 전략

삼성전자는 ‘경계를 넘어서는 혁신(Innovating Beyond Boundaries)’을 주제로, 인공지능(AI) 시대 최첨단 반도체 한계를 극복할 다양한 방법을 제시했습니다.

특히, 최첨단 2나노 공정의 응용처 확대와 첨단 패키지 협의체 ‘MDI(Multi Die Integration) Alliance’ 출범, 올해 하반기 평택 3라인 파운드리 제품 양산 등을 통해 파운드리 사업 경쟁력을 강화해 나가겠다고 밝혔습니다.

이번 행사에는 파운드리 사업부 주요 고객과 파트너 총 700 여 명이 참석했고, 38개 파트너는 행사장에 부스를 마련해 최신 파운드리 기술 트렌드를 공유했습니다.

삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장은 기조연설을 통해 “많은 고객사들이 자체 제품과 서비스에 최적화된 인공지능 전용 반도체 개발에 적극 나서고있다”며 “삼성전자는 인공지능 반도체에 가장 최적화된 GAA 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 인공지능 기술 패러다임 변화를 주도하겠다”고 말했습니다.

※ GAA(Gate All Around): GAA 기술은 게이트의 면적이 넓어지며 공정 미세화에 따른 트랜지스터 성능 저하를 극복하고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높이는 차세대 반도체 핵심 기술

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☐ 파운드리 기술 혁신으로 선단 공정 리더십 강화…2나노 응용처 확대

삼성전자는 이번 포럼에서 2나노 양산 계획과 성능을 구체적으로 밝혔습니다.

삼성전자는 2025년 모바일 향 중심으로 2나노 공정(SF2)을 양산하고, 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC)향 공정, 2027년 오토모티브향 공정으로 확대합니다. 최첨단 SF2 공정은 SF3 대비 성능 12%, 전력효율 25% 향상, 면적 5% 감소합니다.

또한, 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산합니다.

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☐ 다양한 고객 수요 충족을 위한 스페셜티 공정 경쟁력 지속

삼성전자는 컨슈머, 데이터센터, 오토모티브 향으로 2025년 8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 서비스를 시작합니다.

*GaN(질화갈륨): 차세대 전력반도체로 실리콘(Si) 반도체의 한계를 극복해 시스템의 고속 스위칭과 전력 절감을 극대화 가능

삼성전자는 차세대 6세대 이동통신(6G) 선행 기술 확보를 위해 5나노 RF(Radio Frequency) 공정도 개발해 2025년 상반기에 양산합니다. 5나노 RF 공정은 기존 14나노 대비 전력효율 40% 이상 향상, 면적 50% 감소합니다.

또한, 현재 양산 중인 8나노, 14나노 RF 공정을 모바일 외 오토모티브 등 다양한 응용처로 확대해 나갈 계획입니다.

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☐ 고객 수요에 신속, 탄력적 대응 위한 ‘쉘퍼스트’ 라인운영 단계별 시행

삼성전자는 시장과 고객 수요에 신속하고 탄력적으로 대응하기 위해 평택과 테일러에 반도체 클린룸을 선제적으로 건설하고 있으며, 2027년 클린룸의 규모는 2021년 대비 7.3배 확대됩니다.

삼성전자는 올해 하반기 한국 평택 3라인에서 모바일 등 다양한 응용처의 파운드리 제품을 본격 양산할 계획입니다. 또한, 현재 건설중인 미국 테일러 1라인을 계획대로 올해 하반기에 완공하고, 내년 하반기에 본격 가동할 예정입니다.

또한, 삼성전자는 평택과 테일러에 이어 국가산업단지로 조성중인 용인으로 생산거점을 확대해 나갈 계획입니다.

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☐ 최첨단 패키지 협력체 구축…비욘드 무어(Beyond Moore) 시대 선도

삼성전자는 글로벌 SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 파트너, 메모리, 패키지 기판, 테스트 분야 기업과 함께 최첨단 패키지 협의체 MDI(Multi Die Integration) Alliance 출범을 주도합니다.

‘MDI(Multi Die Integration) Alliance’는 2.5D/3D 이종집적(Heterogeneous Integration) 패키지 기술 생태계 구축을 통한 적층 기술 혁신을 이어가는 한편, 파트너와 함께 ‘최첨단 패키지 One-stop 턴키 서비스’를 제공해 비욘드 무어 시대를 선도합니다.

※ 이종집적 패키지 기술: 서로 다른 기능을 가진 반도체를 하나의 반도체처럼 동작하도록 하는 패키지 기술

특히, 고성능 컴퓨팅(HPC), 오토모티브 등 응용처 별 차별화된 패키지 솔루션을 개발해 다양한 시장과 고객의 요구 사항을 만족시켜 나갈 계획입니다.

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☐ 삼성 파운드리 생태계 확대…글로벌 IP 파트너와 팹리스 총력 지원

삼성전자는 28일(현지시간) ‘혁신의 속도를 가속화한다(Accelerate the Speed of Innovation)’를 주제로 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼’도 개최합니다.

‘SAFE 포럼’은 삼성 파운드리의 고객과 파트너사가 모여 첨단 파운드리 기술과 트렌드를 공유하는 행사로, 삼성전자는 각 분야 파트너사들이 서로의 솔루션을 설명하고 협의할 수 있는 기회를 제공합니다.

삼성전자는 100여 개의 SAFE 파트너와 함께 ‘고객의 성공’이라는 공동 목표를 추진하고 있습니다.

삼성전자는 파트너간 지속 가능한 관계 구축과 강화를 지원하며, 이를 통해 8인치 공정부터 최신 GAA 공정까지 팹리스 고객의 제품 설계 인프라를 발전시키고 있습니다.

23개의 삼성 파운드리 EDA(전자설계자동화) 파트너는 80개 이상의 전자설계툴을 제공하고 있으며, 10개 OSAT 파트너와 함께 2.5D/3D 패키지 설계에 필요한 솔루션을 집중 개발 중입니다.

※ EDA(Electronic Design Automation): 반도체 칩을 설계하는 데 사용하는 소프트웨어
※ OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly And Test): 반도체 패키지 및 테스트 수탁기업

또한, 삼성 파운드리 공정에 대한 이해도가 높은 9개 DSP 파트너 뿐만 아니라, 9개 클라우드 파트너와 함께 스타트업을 포함한 다양한 고객들에게 제품 설계 서비스를 지원합니다.

※ DSP (Design Solution Partner): 팹리스가 만든 설계도면을 파운드리 공정에 최적화하는 서비스를 제공하는 회사

삼성전자는 50개 글로벌 IP 파트너와 4,500개 이상의 IP를 확보했습니다.

※ IP(반도체 설계자산, Intellectual Property): 반도체의 특정 기능을 회로로 구현한 설계 블록으로, 반도체 설계에 필수 요소

삼성전자는 LPDDR5x, HBM3P, PCIe Gen6, 112G SerDes 등 SF2 공정에 사용할 최첨단 고속 인터페이스 IP를 내년 상반기까지 확보할 계획이며, IP 파트너와의 장기 협력을 추진해 AI, HPC, 오토모티브 고객의 광범위한 요구에 대응하고, IP별 다수의 글로벌 파트너들과의 협력을 추진합니다.

※ HBM(High Bandwidth Memory): 고대역폭 메모리 반도체
※ PCIe(Peripheral Component Interconnect Express): 2002년 PCI SIG가 규정한 직렬 전송 방식의 인터페이스. 넓은 대역폭, 확장성, 빠른 응답속도, 향상된 에너지 효율이 장점
※ SerDes(Serializer-Deserializer): 직렬-병렬 전환기. 대량의 데이트를 고속으로 전송할 수 있는 인터페이스

삼성전자 파운드리사업부 계종욱 부사장은 “삼성전자는 SAFE 파트너와 협력해 최첨단 공정 및 이종 집적 기술 도입에 따라 높아지는 설계 복잡도를 최소화하고 있다”며 “이번 포럼을 계기로 SAFE 생태계의 양적, 질적 성장을 이루며 고객의 혁신과 성공을 지원하겠다”고 밝혔습니다.

한편, 삼성전자는 7월 4일 한국에서 ‘삼성 파운드리 포럼’과 ‘SAFE 포럼’을 진행하고 하반기에는 유럽과 아시아 지역에서 삼성 파운드리 포럼을 개최해 지역별 고객 맞춤형 솔루션을 소개할 예정입니다.

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