TSMC·삼성전자 하반기 2나노 양산 돌입…파운드리 주도권 경쟁

서울 강남구 코엑스에서 열린 제 26회 반도체 대전 SEDEX 2024에 TSMC 간판이 놓여 있다. 연합뉴스

파운드리(반도체 위탁생산) 업계 1·2위 기업인 TSMC와 삼성전자가 올해 하반기를 최첨단 공정 2나노(㎚·10억분의 1m) 양산을 예고하면서 시장에 큰 변화가 예상된다.

15일 업계에 따르면 TSMC는 올해 하반기 대만 신주과학단지 바오산공장과 가오슝공장에서 동시에 2나노 공정 제품 양산을 시작할 계획이다. 특히 TSMC는 2나노 공정에 성능과 전력 효율을 획기적으로 높인 차세대 트랜지스터인 게이트올어라운드(GAA) 구조를 처음 적용한다.

GAA는 삼성전자가 세계 최초로 3나노 양산에 적용했으며, TSMC는 한 단계 아래 기술로 평가받는 핀펫(FinFET) 트랜지스터 구조를 3나노에 활용해왔다.

TSMC는 GAA 전환에서는 한발 늦었다는 평가를 받지만 60∼70%대로 알려진 안정적인 수율과 탄탄한 고객사 확보를 바탕으로 2나노 시장 선점에 나선다는 계획이다. 아이폰 제조사인 애플과 인공지능(AI) 칩 시장을 선도하는 엔비디아 등이 TSMC 2나노 고객사로 거론되고 있다.

시장조사업체 카운터포인트리서치는 TSMC가 하반기부터 양산 예정인 2나노 공정이 AI 수요에 힘입어 양산 이후 4분기 만에 완전 가동률에 도달할 것으로 전망했다.

TSMC도 최근 1분기 실적 발표에서 "2나노 기술 양산 초기 2년 동안의 새로운 설계는 3나노 및 5·4나노보다 많을 것으로 예상되며, 스마트폰과 고성능컴퓨팅(HPC) 애플리케이션이 수요를 견인할 것"이라고 밝혔다.

삼성전자 올 하반기부터 2나노 공정 양산이 목표다.

삼성전자는 올해 1분기 보고서를 통해 "하반기에는 2나노 모바일향 제품을 양산해 신규로 출하할 예정으로, 성공적인 양산을 통해 주요 고객으로부터 수요 확보를 추진하고 있다"고 밝혔다.

삼성전자는 안정적으로 양산 중인 GAA 공정 기술력을 부각하는 한편, 종합 반도체 기업(IDM)의 강점을 살려 AI 칩 '원스톱' 생산 서비스 등을 내세우고 있다. 특히 내년 출시 예정인 '갤럭시 S26' 시리즈에 탑재될 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) '엑시노스 2600'이 삼성전자에서 2나노 공정 기반으로 생산될 가능성이 거론된다.

앞서 삼성전자는 작년 2월 일본의 AI 스타트업 프리퍼드네트웍스(PFN)로부터 AI 가속기를 비롯한 2나노 공정 기반 AI 반도체를 수주하기도 했다.

삼성전자는 파운드리 사업에서 TSMC와의 점유율 격차가 벌어지고 대규모 적자도 이어지는 가운데 최근 내실 다지기에 집중하는 모습이다.

시장조사업체 트렌드포스가 집계한 올해 1분기 글로벌 파운드리 시장 점유율은 TSMC 67.6%, 삼성전자 7.7%로 격차가 상당히 크다. 이런 상황에서 삼성전자는 파운드리 사업 전략 설명회 '파운드리 포럼'을 올해는 비공개 행사로 축소했다.

대신 파운드리 파트너사 네트워킹 행사인 '세이프 포럼(SAFE)'은 예년처럼 진행한다. 앞서 미국 실리콘밸리에서 지난 3일 개최했으며, 서울에서는 다음 달 1일 삼성 금융캠퍼스에서 열린다.

삼성전자가 파운드리 사업 경쟁력을 강화할 방안으로는 결국 차세대 2나노 공정에서의 경쟁 우위 확보와 및 대형 수주가 꼽힌다.

손인준 흥국증권 연구원은 "삼성전자는 파운드리 적자 해소를 위한 2나노 고객사 확보가 실적 턴어라운드를 위해 필수"라며 "2나노 공정이 하반기에 양산을 돌입하면 올해 4분기부터 매출에 일부 기여하기 시작할 것"이라고 내다봤다.

※나노= 반도체 회로 선폭을 의미하는 단위로, 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빨라진다.