“내년 말 생산 163% 증가”
대만 TSMC와 격차가 크게 벌어졌던 삼성전자 파운드리(반도체 위탁 생산)가 기술 경쟁력을 확보하고 추격에 나섰다.

첨단 3나노(1나노는 10억분의 1m) 공정 도입 초반 낮은 수율로 사업에 어려움을 겪었던 삼성전자는 최근 3나노 기술에 이어 2나노 기술에서도 안정성을 확보하고 TSMC와 벌어졌던 격차를 좁히기 위해 뛰고 있다. 업계에서는 내년 미국 텍사스 테일러 팹(공장)의 가동률이 올라가는 2027년부터 삼성 파운드리가 TSMC를 본격 추격할 것이라는 전망이 나온다.

그래픽=박상훈

시장조사 업체 카운터포인트리서치는 지난 20일 삼성전자의 2나노 생산 능력이 2024년 월 8000장(웨이퍼 기준)에서 내년 말 2만1000장으로 163% 증가할 것이라고 전망했다. 삼성전자 2나노 공정의 수율이 안정적으로 나오면서 본격적으로 생산량을 늘리는 것이다.

카운터포인트리서치는 “모바일, 수퍼컴퓨터, AI 등에서 삼성전자가 더 많은 고객사를 확보해 나감에 따라, 2나노 공정의 진전은 중요한 전환점으로 작용할 가능성이 있다”고 분석했다.

현재 삼성전자 2나노 공정 수율은 55~60%까지 올라온 것으로 추정된다. 삼성전자는 첨단 미세 공정에서 대형 고객을 잇달아 유치하고 있다. 지난 7월 테슬라와 165억달러(약 24조2800억원) 규모의 차세대 AI6 칩 생산 계약을 맺었다. 또 삼성 시스템LSI 사업부의 자체 스마트폰 AP(애플리케이션 프로세서) 엑시노스 2600, 애플의 이미지센서, 중국 마이크로BT와 카나안의 채굴 주문형 반도체(ASIC) 등을 수주했다. 퀄컴의 AP 역시 수주할 가능성이 점쳐진다.


시장조사 업체 트렌드포스에 따르면 2분기 파운드리 시장 점유율은 TSMC가 70.2%로 압도적 1위다. 삼성전자는 7.3%에 불과하다.

테크 업계에선 삼성전자가 2나노 공정에서는 다시 TSMC와 경쟁이 가능하다고 본다. 삼성전자는 3나노 공정에서 새로운 공법인 GAA를 도입했다. 기존 핀펫(FinFET) 설계 대비 전류 누출을 최소화하고 성능과 전력 효율을 크게 향상시키는 기술이다. TSMC는 2나노부터 GAA를 적용한다. 테크 업계 관계자는 “삼성전자가 GAA 관련 다양한 경험을 쌓아 경쟁력을 높였다”고 했다.

현재 TSMC엔 엔비디아, 애플 등 대형 고객이 몰리며 주문이 몰린 상태다. 이에 따라 TSMC는 2나노 웨이퍼 단가를 이전 대비 50% 인상한 것으로 전해졌다. 이는 삼성전자에 반사이익이 될 수 있다. 삼성전자는 TSMC와 달리 유연한 가격 전략을 앞세워 고객사들을 유인하고 있다.

최근 삼성전자는 미국 AI 반도체 스타트업 차보라이트(4나노), 아나플래시(28나노), 한국 스타트업 딥엑스(2나노) 등의 생산 계약을 따냈다.


테크 업계에선 삼성전자 파운드리 사업이 2027년부터는 흑자 전환에 성공할 것으로 전망한다. 최근 미국 오스틴 팹 가동률이 높아지는 가운데, 2027년부터 테일러 팹에서 테슬라의 AI6 칩 대량 생산이 시작되기 때문이다.

삼성전자는 3분기 실적 발표 설명회에서 “3나노 대형 고객 수주 등 선단 공정 중심으로 역대 최대 수주 실적을 기록했다”며 “3나노 공정을 적용한 신제품 본격 양산과 함께, 지속적인 가동률 개선과 원가 효율화 활동으로 실적 추가 개선을 예상한다”고 밝힌 바 있다.