▲ 대만 파운드리 업체 TSMC
▲ 대만 파운드리 업체 TSMC

글로벌 1위 반도체 파운드리(위탁 생산) 업체인 대만 TSMC가 2nm(나노미터) 공정 개발에 총력을 다하고 있는 것으로 나타났다. 지난 7월 삼성전자가 3nm를 최초로 양산하면서 TSMC는 '최초 타이틀'을 뺏겼다. TSMC는 2025년 2nm 양산에 성공해 삼성전자와 격차를 더욱 벌리겠다는 전략이다.  

7일 외신 등에 따르면 TSMC는 올해 440억달러(61조원)를 파운드리 설비투자에 투입한다. 이중 80%(350억달러)를 2nm 개발에 쓸 계획인 것으로 전해졌다.

일본 반도체 전문매체 EE타임즈에 따르면 케빈 장 TSMC 기술 담당 부사장은 지난 5일 일본에서 열린 TSMC 기술 설명회에서 “TSMC의 올해 설비투자액의 최대 80%는 2㎚ 공정을 포함한 첨단 프로세스 기술에 투입될 것”이라고 밝혔다.

업계는 삼성전자가 2㎚ 개발에 나서고 있을 것으로 전망하고 있지만, 삼성전자는 공식적으로 2㎚ 개발을 언급하지 않았다. 그런 가운데 TSMC는 2㎚ 개발 계획과 투자 규모까지 밝히면서 경쟁에 불을 붙이고 있다.

TSMC의 2㎚ 투자 규모는 총 350억달러(49조원)로 올해 삼성전자의 반도체 공정 투자 규모의 3배에 달한다. 삼성전자는 올해 반도체 사업에 120억달러(16조원)의 투자금을 배정했다. 2nm 개발은 삼성전자에 뒤처지지 않을 것이란 의지를 확인할 수 있다.  

반도체 성능은 공정에서 나노 단위의 광원으로 얼마나 정밀한 회로를 그릴 수 있는지에 달렸다. 광원의 굵기가 가늘수록 트랜지스터의 너비를 줄일 수 있고, 성능과 전력효율을 개선할 수 있다. 3nm 공정 반도체는 5nm와 비교해 연산 능력이 10~15% 빠르며, 소비 전력을 25~30% 줄일 수 있다. 2nm 공정 반도체는 더욱 개선된 성능을 보일 것으로 기대된다.

특히 인공지능(AI)과 5G, 자율주행차 등에서 광원의 굵기가 가는 3nm와 2nm 반도체의 활용도가 높을 전망이다. 삼성전자와 TSMC는 세계에서 유일하게 10nm 이하로 반도체를 양산할 수 있는 업체다. 두 업체는 5nm 공정 반도체까지 양산했는데, 3nm 공정까지 경쟁이 확대됐다. 2nm 반도체를 어떤 업체가 더 먼저 양산할 지 시장의 관심이 높다. TSMC가 고객사를 먼저 선점할 경우 삼성전자의 시장이 줄어든다.

현재 TSMC는 애플을 고객사로 확보했으며, 80% 이상의 수율을 확보한 상태다. 업계에 따르면 최근 구글이 자사의 픽셀 8 스마트폰에 탑재되는 AP 텐서 3(Tensor 3) SoC에 삼성전자의 3nm 공정을 적용했다. 현재 파운드리 시장에서 TSMC의 점유율은 1분기 기준 53.6%, 삼성전자는 16.3%로 집계됐다. 양사의 격차가 상당한 가운데 삼성전자는 3nm칩을 통해 점유율 추격을 목표로 세웠다. 앞으로 두 업체는 고객사 확보를 두고 치열한 경쟁을 펼칠 예정이다.

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