[실리콘 디코드] 삼성, 2나노 '엑시노스 2600' 공개…'발열 30%↓' 냉각 혁신으로 AP 시장 재편 예고

삼성전자가 2025년 11월, 차세대 모바일 AP(애플리케이션 프로세서) '엑시노스 2600'을 공식 발표하며 스마트폰 '두뇌' 경쟁의 판도 변화를 예고했다.

지난 7일(현지시각) IT전문 매체 웹프로뉴스에 따르면 최첨단 2나노미터(nm) GAA(게이트-올-어라운드) 공정을 기반으로 한 엑시노스 2600은, 독자적인 '히트 패스 블록(Heat Pass Block)' 기술을 적용해 고질적인 발열 문제를 획기적으로 개선한 것이 특징이다. 퀄컴, 애플 등과의 치열한 기술 패권 경쟁 속에서 "모바일 냉각 성능과 AI 처리 효율"을 핵심 경쟁력으로 내세운 엑시노스 2600은 차기작인 '갤럭시 S26' 시리즈에 첫 탑재될 전망이어서 업계의 이목이 집중되고 있다.


엑시노스 2600의 핵심 경쟁력은 업계 최초로 2나노 GAA 공정을 채택한 데 있다. 이 칩셋은 이전 3나노 공정 대비 최대 25% 향상된 효율성과 12% 더 빠른 성능을 제공할 것으로 기대된다. 미디엄(Medium)의 IT 전문가 난타쿠마르(Nanthakumar)는 엑시노스 2600의 대량 생산이 이미 시작됐다고 전했다. 삼성은 2025년 하반기부터 평택캠퍼스에서 2nm 양산을 시작했다.
2나노 공정은 트랜지스터 집적도를 극대화해 전력 누설(leakage)을 줄이고 전반적인 에너지 사용량을 최적화한다. 안드로이드 헤드라인(Android Headlines)은 이 첨단 공정 덕분에 엑시노스 2600이 효율성 측면에서 애플의 'A19 프로'를 능가한다고 보도했다. 삼성전자는 2025년 2분기 실적 발표를 통해 이 칩이 1개의 초고성능 프라임 코어, 4개의 고성능 코어, 5개의 고효율 코어로 구성된 10코어 CPU 구성을 갖췄다고 공식 확인했다.


이번 엑시노스 2600에서 눈에 띄는 혁신은 단연 '히트 패스 블록'으로 불리는 신기술이다. '히트 패스 블록'은 칩셋 바로 위에 구리(copper) 재질의 열전도체를 직접 배치해 열을 신속하게 방출하는 방식이다.

IT 매체 Wccf테크는 이 기능이 과거 엑시노스 모델의 고질적 문제였던 과열 현상을 방지하고, 온도를 이전 모델보다 최대 30%까지 낮추는 것을 목표로 한다고 분석했다.

실제로 김대우 삼성전자 패키지개발팀장 상무는 '제23회 국제 마이크로일렉트로닉스 패키징 심포지엄(ISMP 2025)' 기조연설에서 "엑시노스 2600의 AP(애플리케이션 프로세서) 온도가 약 30% 저하됐다"고 밝혀, 발열 제어에 대한 강한 자신감을 내비쳤다. 이 기술은 고사양 게임이나 온디바이스 AI 구동 시 CPU 스로틀링(성능 제한) 현상을 최소화하며 안정적인 구동을 뒷받침하는 핵심 기술이 될 전망이다.


초기 벤치마크 성능 또한 인상적이다. X(구 트위터) 사용자 앤서니(Anthony) 등에 따르면, 엑시노스 2600은 강력한 프라임 코어를 바탕으로 긱벤치(Geekbench) 싱글 코어 테스트에서 약 3900~4000점, 멀티코어에서는 1만 500점 이상의 점수를 달성했다.

차세대 듀얼 NPU(신경망 처리 장치)를 탑재한 엑시노스 2600은 모바일 AI 성능을 비약적으로 끌어올릴 전망이다. AI 연산 성능은 전 세대 대비 30% 이상 향상됐다. GSM아레나는 엑시노스 2600이 세계 최초의 2나노 모바일 SoC로서, 갤럭시 기기에서 실시간 다국어 번역, AI 카메라 촬영, 고해상도 이미지 복원과 같은 고도화된 온디바이스 AI 기능을 구현할 것이라 보도했다.

X에서 공유된 효율성 지표에 따르면, 엑시노스 2400 대비 CPU의 '전력 대비 성능(perf/watt)'은 28%, GPU는 30% 향상됐다. 긱벤치 싱글 코어 테스트에서 3.6W의 낮은 전력 소비를 기록한 점도 이러한 전력 관리 능력을 뒷받침한다.


다만, 장밋빛 전망만 있는 것은 아니다. 2나노 최선단 공정의 수율(완성품 비율) 문제가 상용화의 최대 변수다.

시장조사업체 트렌드포스(TrendForce)는 2나노 공정의 수율 문제 탓에 엑시노스 2600이 갤럭시 S26 시리즈 전체 물량의 약 30%에만 탑재될 수 있다고 전망했다. 나머지 70% 물량은 퀄컴의 '스냅드래곤 8 젠4' 칩이 채울 것으로 보인다. 삼성전자가 공급망 안정을 위해 두 칩셋을 병행하는 '하이브리드 전략'을 택할 가능성이 크다.


그럼에도 엑시노스 2600의 등장은 경쟁사들에 상당한 위협이 되고 있다. 화웨이 센트럴(Huawei Central)은 엑시노스 2600이 샤오미 17 울트라 등 경쟁 플래그십 모델을 위협할 만한 긱벤치 점수를 기록했다고 전했다. 샘모바일(SamMobile)은 퀄컴이 삼성의 2나노 기술 발전을 따라잡는 데 약 1년이 걸릴 수 있다고 예측, 엑시노스의 일시적 기술 우위를 점쳤다.

특히 AMD의 최신 RDNA4 아키텍처를 기반으로 한 GPU 성능이 눈길을 끈다. X 토론에 따르면, 이 GPU는 3D마크(3DMark) 그래픽 테스트에서 경쟁작인 '스냅드래곤 8 엘리트'보다 15% 높은 점수를 기록했다. 이러한 성능은 AR/VR(증강/가상현실) 등 차세대 모바일 그래픽 시장에서도 강력한 경쟁력을 발휘할 것임을 시사한다.

엑시노스 2600은 2025년 4분기 출시를 목표로 대량 생산에 박차를 가하고 있다. 2나노 공정이 가져오는 27%의 전반적인 SoC(시스템온칩) 효율성 향상과 '히트 패스 블록'이라는 발열 제어 혁신이, 삼성전자가 모바일 AP 시장의 판도를 바꿀 '게임 체인저'가 될 수 있을지 귀추가 주목된다. 나아가 삼성은 2026년 하반기 1.8nm 공정을 목표로 하는 '엑시노스 2700' 로드맵을 제시했으며, 2나노 기술을 웨어러블, AIoT, 자율주행용 칩으로 확산할 계획이다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com