반도체 주도권 상실 이후 재도약을 추진해 온 일본의 산업 재건에 속도가 붙고 있다. 세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체인 대만 TSMC가 일본 규슈 구마모토 제2공장에서 일본 최초의 3나노미터(㎚·10억분의 1m) 공정 생산 계획을 밝히면서 일본 내 첨단 공정 공백 해소의 전기가 마련됐다. 요미우리신문은 5일 TSMC가 구마모토 제2공장의 양산 공정을 3나노급으로 상향하는 생산 계획을 일본 정부에 전달했다고 보도했다. 기존 6~12나노 중심 생산 계획을 첨단 공정으로 전환하는 내용이다. 웨이저자 TSMC 최고경영자(CEO)는 이날 도쿄 총리 관저에서 다카이치 사나에 총리에게 이런 계획을 전달했다. 다카이치 총리는 “매우 든든하다”며 “긴밀히 논의하며 협력해 나가고 싶다”고 밝혔다. 3나노 반도체는 인공지능(AI) 데이터센터, 자율주행, 로봇 등 차세대 산업의 핵심 공정이다. 미세화에 따른 성능과 전력 효율 개선 효과가 크지만 높은 기술력과 대규모 투자가 요구된다. 일본에는 해당 공정 생산 거점이 없었다. 계획 변경에 따라 설비 투자 규모는 122억 달러(약 18조원)에서 약 170억 달러(약 25조원)로 확대될 전망이다. 일본 정부 역시 최대 7320억엔(약 6조 7500억원) 지원 확대를 검토 중이다. TSMC의 일본 투자 확대는 공급망 재편 속 생산 거점 분산 전략과 맞물린다. 첨단 반도체 생산은 대만에 집중돼 있는데, 양안(중국과 대만) 긴장 고조로 지정학적 리스크 관리 필요성이 커지면서 생산 기반을 우방국으로 분산하려는 움직임이 이어지고 있다. TSMC는 제1공장에서 12~28나노 제품을 생산 중이며 올해 말 가동 예정인 제2공장은 당초 중간 공정 생산을 목표로 했었다. 일본 정부는 TSMC 유치를 통해 반도체 생산 기반 회복과 산업 시너지 효과를 기대하는 분위기다. 이런 가운데 차세대 공정 개발 축에서는 일본 국책 반도체 기업 라피더스에 대한 자금 조달이 이어지고 있다. 니혼게이자이신문에 따르면 라피더스는 2025회계연도 민간 투자금으로 1600억엔(약 1조 4900억원) 이상을 확보할 전망이다. 소프트뱅크·소니·후지쓰 등 주요 기업의 출자에 더해 미국 IBM도 참여를 검토 중인 것으로 전해졌다. 신문은 “정부가 2조 9000억엔(약 28조원) 지원을 결정한 데 이어 민간에서도 반도체 산업 부활 지원 흐름이 확산되고 있다”고 전했다. 라피더스는 홋카이도에서 2027년 이후 2나노 반도체 양산을 목표로 하고 있다.

구글·아마존도 자체 칩 본격화삼성·SK, HBM 다변화 기회로 글로벌 인공지능(AI) 반도체 시장이 범용 성능을 앞세운 ‘엔비디아 표준’과 비용·전력 효율을 극대화한 ‘빅테크 전용 칩’ 간에 2차 경쟁 국면으로 진입했다. 구글과 아마존에 이어 마이크로소프트(MS)까지 독자 AI 가속기를 공개하며 자체 칩 생태계를 확대한 가운데, SK하이닉스가 MS의 신규 가속기에 고대역폭메모리(HBM)를 단독 공급하는 등 우리나라 반도체 산업의 선전은 계속될 전망된다. MS는 26일(현지시간) 자체 개발한 AI 가속기 ‘마이아 200’을 공개하고 “MS가 지금까지 배포한 추론 시스템 가운데 가장 효율적이며, 현재 운영 중인 최신 시스템 대비 달러당 성능이 30% 더 좋다”고 밝혔다. 마이아200은 대만 TSMC의 3나노 공정을 적용한 주문형 반도체(ASIC) 기반 칩으로, 대규모 AI 추론 작업의 효율을 극대화한다. 마이아 200에는 총 216GB의 5세대 고대역폭 메모리(HBM3E)가 탑재됐고, SK하이닉스가 12단 HBM3E를 단독 공급하는 것으로 알려졌다. 구글과 아마존웹서비스(AWS) 역시 엔비디아 의존도를 낮추기 위한 행보를 이어가고 있다. 구글은 브로드컴과 공동 설계한 텐서처리장치(TPU) ‘트릴리움’을 고도화해 자사 AI 서비스 전반에 적용 중이며, AWS는 AI 학습에 특화된 전용 칩 ‘트레이니엄’을 중심으로 자체 칩 전략을 확대하고 있다. 이들 전용 칩은 범용 연산에 강점을 지닌 GPU와 달리, AI 연산의 핵심인 행렬 계산에 자원을 집중하는 구조로 설계돼 비용과 전력 효율을 크게 끌어올린 것이 특징이다. 엔비디아는 이에 맞서 차세대 플랫폼 ‘루빈(Rubin)’을 통해 기술 격차를 다시 벌리겠다는 전략을 내세우고 있다. 루빈은 차세대 고대역폭 메모리인 HBM4를 기반으로 성능과 확장성을 동시에 강화하는 것이 핵심으로, 자체 AI 칩 확산에 ‘절대 성능’으로 대응하겠다는 구상으로 해석된다. 이 같은 ‘탈 엔비디아’ 흐름은 국내 메모리 반도체 업계에는 오히려 기회로 작용하고 있다. SK하이닉스는 MS의 마이아 200을 비롯해 구글, AWS 등 글로벌 빅테크의 자체 AI 전용 칩으로 HBM 공급처를 빠르게 넓히며 시장 1위의 입지를 공고히 하고 있다. AI 학습에서 추론으로 무게중심이 이동하는 2차 경쟁 국면 역시 고성능 메모리 수요를 확대하는 요인으로 작용하고 있다. 삼성전자는 최근 엔비디아와 AMD가 진행한 HBM4 관련 품질 테스트에서 긍정적인 평가를 받은 것으로 전해졌고, 차세대 제품 양산을 목표로 준비에 속도를 내고 있다.

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 차세대 인공지능(AI) 칩 ‘AI5’의 설계가 막바지 단계에 접어들었고, ‘AI6’는 설계 초기 단계라고 밝혔다. 두 제품 모두 삼성전자가 수주한 차세대 AI 칩으로, 조만간 생산이 본격화할 것이라는 기대가 나온다. 18일(현지시간) 외신에 따르면 머스크 CEO는 전날 엑스(X)에 “AI5 칩 설계는 거의 완료됐다”며 “AI6 칩 (설계)도 초기 단계에 돌입했다”고 밝혔다. 그러면서 “앞으로 AI7, AI8, AI9 등 칩이 이어질 예정”이라며 “9개월 설계 주기를 목표로 하고 있다”고 덧붙였다. 이는 그간 3년가량 소요됐던 AI3·AI4의 개발·양산 주기를 AI5부터 대폭 단축하겠다는 뜻을 밝힌 것으로 풀이된다. 머스크는 자사 AI 칩에 대해 “단언컨대 세계 최고 생산량을 기록할 것”이라고 자신했다. AI5와 AI6는 테슬라가 자율주행에 사용하기 위해 자체 개발한 차세대 AI 칩으로, 로봇과 AI 모델 등을 구동하는 고성능 칩이다. 테슬라는 지난해 7월 삼성전자와 약 23조원 규모의 반도체 공급 계약을 체결했는데, AI5칩 설계가 완료되면 삼성의 파운드리(반도체 위탁생산) 실적 개선의 신호탄이 될 것으로 기대된다. 삼성전자는 올해 가동 예정인 텍사스주 테일러 공장 등에서 2~3나노(㎚·10억분의 1m)급 선단 공정을 통해 테슬라 칩을 생산할 것으로 알려졌다. 앞서 머스크는 실적 발표에서 “삼성전자와 TSMC 모두 AI5 작업을 할 것”이라며 TSMC 단독 수주로 알려졌던 AI5 생산에 삼성전자가 참여한다고 밝힌 바 있다. 머스크가 세계 최대 물량과 9개월 단위 설계 주기를 공언함에 따라 삼성전자가 소화해야 할 물량도 늘어날 것으로 예상된다. 이재용 삼성전자 회장은 지난해 말 미국 출장에서 머스크를 만나 포괄적인 기술 협력 방안을 논의한 것으로 알려졌다.

경영난을 겪고 있는 미국 반도체 기업 인텔이 세계 최초로 2나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1ｍ)급 첨단 공정의 양산을 시작했다. 인텔은 9일(현지시간) 미국 애리조나주 팹52(Fab) 공장이 완전 가동에 들어갔다고 밝혔다. 이 공장은 반도체의 회선폭을 1.8㎚로 제조하는 18A 공정이 적용된 곳이다. 현재 5나노 이하 파운드리(반도체 위탁생산) 양산은 세계에서 TSMC와 삼성전자만이 가능한데, 18A는 두 회사가 양산 중인 3나노보다 앞선 기술로 평가받는다. 인텔은 2021년 파운드리 사업 재진출을 선언하고 18A와 14A 등 최첨단 공정을 위해 대규모 투자를 해왔다. 삼성전자를 제치고 2030년까지 세계 2위 파운드리 업체가 되고 TSMC를 따라잡겠다는 목표를 내세웠다. 인텔은 이날 18A 공정으로 제작한 새로운 노트북용 프로세서 ‘팬서 레이크’도 공개했다. 팹52에서 생산되며, 내년에 출시될 노트북에 탑재된다. ‘팬서 레이크’는 인공지능(AI) 모델처럼 복잡한 연산이 필요할 때는 강력한 성능을 발휘하면서도 전력은 효율적으로 사용하도록 설계됐다는 설명이다. 이 공장에서 18A 공정이 적용된 프로세서를 탑재한 ‘제온 6+’(Xeon 6+) 서버도 구축해 내년 상반기 출시할 예정이다. 립부 탄 인텔 최고경영자(CEO)는 “미국은 항상 인텔의 가장 진보된 연구개발(R&D), 제품 설계 및 제조의 본거지였다”며 “국내 사업을 확장하고 시장에 새로운 혁신을 가져오면서 이런 유산을 이어 나가는 것을 자랑스럽게 생각한다”고 말했다. 인텔은 수년간 최첨단 칩 수요를 따라잡지 못해 지난 7월 경영 정상화를 위한 대규모 구조조정을 단행하는 등 어려움을 겪었다. 이에 지난 8월 미 정부는 미국의 제조 역량을 강화하기 위한 노력의 하나로 인텔 지분 10%를 인수했다. 인텔은 또 일본 투자기업 소프트뱅크와 AI 칩 대표 기업 엔비디아로부터 투자를 유치한 바 있다.

대만이 반도체 생산의 절반을 미국으로 이전하라는 트럼프 행정부의 압박에 단호한 저항 의지를 보였다. 정리쥔 대만 부총리(행정원 부원장)는 지난 1일 미국과의 5차 관세 협상을 마치고 돌아온 뒤 “대만은 반도체 제조를 미국과 50-50으로 나누겠다는 약속을 한 적이 없으며, 그런 조건에 동의하지도 않을 것”이라며 대만 국민을 안심시켰다. 대만은 엔비디아와 애플 등을 주요 고객사로 두고 세계 첨단 반도체의 대부분을 공급하는 TSMC를 보유하고 있다. 대만인들은 TSMC는 나라를 지키는 신령스러운 산이란 뜻의 ‘호국신산(護國神山)’이라고 부르며, 중국의 잠재적 침략을 억제하는 ‘실리콘 방패’로 여긴다. 하워드 루트닉 미국 상무장관은 최근 미국이 대만을 보호하기 위해 국내 칩 생산량의 50%가 필요할 것이라고 주장했다. 루트닉 장관은 “제가 그들에게 한 말은 ‘95%를 확보했는데 어떻게 그걸로 당신을 보호할 수 있겠어? 비행기에 실을 건가요? 아니면 배에 실을 건가요?’였다”며 “반만 남았다면, 필요한 일을 할 수 있는 역량이 있다”고 밝혔다. 95%는 대만 TSMC가 3나노미터 수준의 세계 최첨단 칩 시장에서 차지하는 점유율을 언급한 것이다. 루트닉 장관은 미국이 대만과 반도체 생산 능력을 나누는 것에 대해 논의해 왔으며, 트럼프 행정부의 목표는 미국산 칩의 시장 점유율을 “40%, 어쩌면 50%까지” 늘리는 것이라고 강조했다. 대만 정치계는 여당과 야당을 가리지 않고 미국의 이런 요구에 반발하고 있다. 야당인 국민당의 쉬위천 의원은 “미국의 요구는 협력이 아닌 완전한 약탈”이라고 비난하며 “정부는 국가를 팔아먹는 것과 같은 미국의 요구를 거부해야 한다”고 촉구했다. 쉬 의원은 “미국이 TSMC의 최첨단 생산 시설을 나누도록 강요한다면 ‘실리콘 방패’의 효과는 약화하고 대만의 전략적 안보 지렛대는 완전히 사라질 것”이라며 “대만에는 동맹이 필요하지만, 대만의 생존은 무시한 채 자국 안보에만 신경 쓰는 동맹은 필요 없다”면서 미국을 비판했다. 미국은 대만 상품에 대한 20%의 임시 관세를 8월 7일에 시행했지만, 무역 협상은 계속 진행 중이다. 대만 정부는 정 부총리가 워싱턴DC에서 가진 제5차 무역 협상에서 어느 정도 진전을 이루었다며 20% 관세율을 낮추기 위해 노력 중이라고 설명했다. 미국은 지난 4월부터 반도체 및 기타 기술 제품 수입에 대한 추가 관세 부과 가능성을 두고 232조 조사를 벌이고 있다. 도널드 트럼프 미국 대통령은 “반도체에 약 100%의 관세를 부과할 것”이라며 미국 내에서 생산하면 무관세라고 밝힌 바 있다. 2020년 TSMC는 미국의 요구에 피닉스에 첨단 칩 제조 시설을 건설하기 위한 120억 달러(약 16조원) 투자를 발표했고, 올 초에는 추가 공장 건설을 통해 총투자액을 1650억 달러로 대폭 늘렸다.

박용인(61) 삼성전자 DS부문 시스템LSI사업부장(사장)이 “엑시노스 2500에 이어 엑시노스 2600를 차근차근 잘 준비하고 있다”며 하반기 실적에 대한 자신감을 드러냈다. 엑시노스는 삼성전자의 모바일 애플리케이션 프로세서(AP)로 삼성 시스템LSI에서 설계하고 삼성 파운드리에서 생산한다. 박 사장은 11일 서울 강남구 코엑스에서 개최된 미래 공학인재 양성을 위한 멘토링 행사 ‘한국공학한림원 영 페스티벌’에 앞서 취재진을 만나 “좋은 결과가 있을 것”이라며 이같이 밝혔다. 엑시노스 2500은 삼성전자의 최신 모바일 AP로 전날 출시된 폴더블 스마트폰 ‘갤럭시 Z 플립 7’에 전량 탑재됐다. AP는 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 반도체인데, 엑시노스 2500는 최첨단 공정인 게이트올어라운드(GAA) 기반의 3나노(㎚·1㎚=10억분의 1m)로 제조됐다. 삼성이 3나노 공정을 적용해 만든 스마트폰용 AP는 엑시노스 2500이 처음이다. 업계에서는 향후 갤럭시 Z 플립 7 흥행이 시스템LSI의 실적 개선과 차세대 엑시노스의 개발·출시에도 영향을 미칠 것으로 보고 있다. 이미 엑시노스 2500 초도물량에 따른 매출은 2분기 말부터 반영된 것으로 전해진다. 증권가에서는 부진을 겪고 있는 시스템LSI의 매출이 올해 1분기 대비 2분기에 1조원가량 증가하고, 적자 폭도 줄였을 것으로 보고 있다. 올해 상반기 성과급으로 파운드리 사업부가 0%의 ‘목표달성 장려금’(TAI) 지급률이 책정된 것과 달리, 시스템LSI는 12.5%의 TAI가 결정된 점을 고려하면 실제 실적 개선이 이뤄지고 있는 것으로 해석됐다. 일각에선 올해 연말 2나노 공정으로 양산 예정인 엑시노스 2600가 내년 초 출시되는 갤럭시 S26에 탑재될 것으로 관측한다. 이에 박 사장은 “(엑시노스 2600 탑재 여부는) 고객사 소관”이라며 말을 아꼈다. 박 사장은 또 올해 초 삼성글로벌리서치 산하 경영진단실이 착수한 시스템LSI 사업부 경영진단과 관련해서는 “아직 (결과를) 기다리고 있다”며 “(연말 조직 개편 등은) 예단하기 어렵다”고 답했다. 한편 지난 8일 삼성전자는 올해 2분기 매출과 영업이익이 각각 74조원, 4조 6000억원으로 잠정 집계됐다고 공시했다. 1년 전과 비교하면 영업이익은 55.94% 감소했다. 삼성전자는 이달 31일 확정 실적을 발표한다.

연구팀, 강유전체·액정 특성 활용전자 종이·웨어러블 기기 등 활용 무궁 단국대학교는 화확과 조병기(54) 교수 연구팀이 신태주 UNIST 교수팀과 공동으로 초고밀도 메모리 시대를 앞당길 ‘강유전 액정 소재’를 세계 최초로 개발했다고 27일 밝혔다. 현재 활용되는 반도체 메모리 기술은 주로 디램(DRAM)이나 낸드 플래시(NAND Flash)메모리다. 하지만 전원이 꺼지면 데이터 소실이나 집적도가 낮아 고밀도 메모리 개발에 기술적 한계가 있다. 대체 기술이 외부 전기장이 없어도 전하가 한쪽으로 쏠린 분극 상태를 유지하는 강유전성(ferroelectricity) 활용이다. 전기장에 따라 소재 분극이 전환될 수도 있고, 전기장이 사라져도 상태를 유지할 수 있는 특성이 있다. 반면 메모리 소자 크기가 작아질수록, 상온에서 분극 성질을 유지하기가 어려워 미세 공정 구현에 어려움이 있었다. 조 교수팀은 ‘트라이아졸’ 기반 화합물과 액정 특성을 활용한 나선형 원기둥 구조의 새 강유전체를 개발했다. 이 구조는 상온에서도 안정적으로 분극을 유지하고 필요할 때 분극 방향을 바꿀 수 있어 전원이 끊겨도 데이터 저장이 가능하다. 원기둥의 지름이 3나노미터(㎚, 10억분의 1미터)에 불과해 작은 면적에 많은 셀 배치가 가능한 장점으로 전력 소모가 적은 고밀도 차세대 메모리 소자에 적합하다. 조병기 교수는 “향후 전자 종이, 유연한 압전 센서, 웨어러블 기기 등 다양한 분야로 상용화가 가능하다”고 설명했다. 이번 연구 성과는 화학 분야 국제 학술지인 ‘Angewandte Chemie International Edition (IF = 16.1)’에 ‘Helical Columnar Liquid Crystal Exhibiting Both Polarization Retention and Ferroelectric Switching at Room Temperature’(상온에서 완전한 분극 유지와 강유전 스위칭을 구현하는 나선형 컬럼형 액정)‘ 제목으로 2025년 5월에 게재됐다.

인텔의 새로운 수장인 립 부탄 최고경영자(CEO)가 지난달 29일 미국 캘리포니아 산호세에서 개최된 인텔 파운드리 다이렉트 2025 행사에서 2028년까지 인텔 파운드리 및 미세 공정 로드맵을 발표했습니다. 이번 발표를 통해 립 부탄은 인텔 파운드리 분리 매각은 당장에는 없고 계속 새로운 공정에 도전하겠다는 뜻을 밝혔습니다. 그리고 올해 안에 팬서 레이크 CPU를 출시한다는 로드맵 역시 다시 확인했습니다. 후면 전력 공급 기술인 파워비아(PowerVia)와 인텔 최초의 게이트 올 어라운드(GAA) 기술인 리본펫 (RibbonFET)이 적용되는 인텔 18A 공정은 이날 발표한 내용에 따르면 현재 인텔이 양산하는 최신 미세 공정인 인텔 3과 비교해서 전력 대비 성능 15% 높아지고 회로 밀도 역시 30% 정도 높아지게 됩니다. 다만 그래도 인텔 18A는 TSMC의 N2보다 밀도가 낮은 것으로 알려져 있습니다. 따라서 GPU처럼 크고 복잡한 칩을 양산할 때는 TSMC가 다소 유리해 보이지만, 18A가 예정대로 양산된다면 인텔 역시 TSMC의 최신 미세 공정에 근접하는 미세 공정을 확보해 한시름 놓을 수 있게 됩니다. 인텔은 한 달 전 18A의 소규모 시험 생산인 리스크 생산에 들어간 상태로 현재 수율이 내부적인 목표에 거의 도달한 상태라고 합니다. 만약 순조롭게 양산 과정에 진입한다면 올해 하반기에 18A 첫 제품인 팬서 레이크 CPU가 시장에 등장할 것으로 예상됩니다. 이날 새롭게 공개한 내용에 따르면 인텔 18A 공정은 내년에는 고성능 버전인 18A-P로 진화할 예정입니다. 18A-P는 회로 밀도는 동일하지만, 성능이 최대 8%까지 높아진 개량형 미세 공정입니다. 그리고 2028년쯤에는 18A-PT 공정이 나오는데 칩을 수직으로 쌓는 포베로스 다이렉트 3D(Foveros Direct 3D)이 적용될 것이라고 합니다. 구체적으로 어떤 칩을 위에 올릴 것인지는 언급하지 않았지만, 경쟁사인 AMD는 TSMC의 기술을 이용해 캐시 메모리를 프로세서 위나 아래에 넣는 3D V 캐시로 게임 성능을 크게 높이고 있습니다. 인텔 역시 비슷한 방법을 도입할지 주목되는 대목입니다. 18A에 도입한 파워비아와 리본펫 기술은 2027년 등장할 14A에서 2세대 공정으로 진화할 것으로 보입니다. 14A는 인텔이 ASML에서 비싼 값에 매입한 하이 NA 극자외선 (High-NA EUV) 리소그래피 장비가 투입됩니다. 14A는 18A와 비교하면 15~20% 정도의 전력 대 성능 향상을 기대하고 있으며 밀도 향상 목표는 이전과 같이 30% 수준입니다. 계획대로 된다면 14A는 TSMC의 14A보다 1년 정도 앞서 최신 미세 공정으로 등장할 수 있습니다. 다만 계획대로 될지는 두고 봐야 알 수 있습니다. 인텔은 작년에도 애로우 레이크와 루나 레이크를 인텔 20A로 양산한다고 발표했으나 출시 직전에 TSMC 3나노로 변경해 시장에 충격을 줬습니다. 인텔 주력 CPU가 TSMC 인사이드가 됐기 때문입니다. 그런 만큼 18A를 차질 없이 성공시켜 시장의 신뢰를 되찾는 것이 우선이라고 할 수 있습니다. 인텔이 이번에는 약속을 지킬 수 있을지 올해 하반기가 매우 중요한 시기가 될 것으로 보입니다.

삼성전자가 지난 3분기 파운드리(반도체 위탁생산) 시장 점유율에서 또 밀린 것으로 나타났다. 대만 TSMC의 독주 체제가 갈수록 공고해지는 모습이다. 4일 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 올해 3분기(7~9월) 삼성전자 파운드리의 매출 기준 시장 점유율은 12%로 집계됐다. 2분기(13%)보다 1% 포인트 감소했다. 순위로 보면 삼성이 TSMC에 이어 2위지만, 격차는 점점 더 벌어지고 있다. 같은 기간 TSMC의 점유율은 62%에서 64%로 더 확대됐다. 삼성전자는 지난해 4분기(10~12월) 점유율 14%를 기록한 이후 올해 1·2분기엔 각각 13%, 3분기에는 12%로 줄어드는 추세다. 반면 TSMC는 지난해 4분기 61% 기록한 뒤 올해 1·2분기에 각각 62%, 3분기 64%로 점유율을 넓혀 나가고 있다. 삼성전자 파운드리 사업은 첨단 공정에서 TSMC와 경쟁하면서도 성숙 공정에서는 중국의 SMIC나 대대만 UMC 등 추격자들을 끊임없이 따돌려야 하는 상황이다. TSMC는 인공지능(AI) 반도체 수요 급증과 애플의 아이폰 등 스마트폰 신제품 출시 효과로 3분기에 기대 이상의 실적을 거뒀다. 또, 업계 3위인 SMIC는 중국 내 팹리스(반도체 설계기업) 수요와 중국 당국이 주도하는 반도체 기술 자립 노력으로 인해 다른 기업들보다 더 빠르게 실적 회복세를 보이는 것으로 나타났다. 보고서는 “TSMC는 향후 몇 년간 AI 관련 수요와 함께 AI 매출 점유율이 더욱 증가할 것으로 예상한다”고 밝혔다. 또 “중국 파운드리 업체들의 생산능력 확장으로 내년에는 성숙 공정 파운드리 경쟁이 더 심화될 것”이라고 예상했다. 삼성전자는 2022년 세계 최초로 3나노미터(㎚·10억분의 1m) 공정 양산을 시작하면서 첨단 공정의 주도권 잡기에 나섰지만 여전히 고객 확보에는 어려움을 겪고 있다. 반면 애플과 엔비디아 등 미국 빅테크 기업들을 주요 고객으로 둔 TSMC는 독주 체제를 이어가고 있다.

세계 최대 반도체 파운드리(반도체 위탁생산) 대만 TSMC의 3분기 실적이 시장 예상치를 크게 웃돌면서 인공지능(AI) 발 글로벌 하드웨어 시장의 거품론에 대한 시장의 우려를 불식시켰다. TSMC는 2024년 매출 성장 목표를 상향 조정했다. 엔비디아와 애플의 주요 반도체 위탁생산을 담당하는 TSMC는 올해 3분기 순이익이 3253억대만달러(약 13조 8220억원)을 기록했다고 밝혔다. 이는 전년 동기 대비 54% 늘어난 수치로, 로이터 LSEG 예상인 3002억 대만달러를 상회한 수치다. 이는 엔비디아, AMD, 애플, 퀄컴의 TSMC의 2나노 및 3나노 기술에 대한 강력한 수요를 반영한 결과라고 블룸버그 인텔리전스는 분석했다. 3분기 실적 호조와 강력한 성장세로 인해 TSMC의 올해 총매출은 20% 이상 상승할 것이라는 기존 예측치에서 크게 증가한 30% 증가할 것으로 예상된다. 이는 TSMC의 2024년 자본지출은 이전 예상과 비슷하게 300억 달러가 조금 넘을 것으로 예상된다. TSMC는 생성형 AI 개발 붐의 가장 큰 수혜 기업 중 한 곳이다. 2022년 11월 30일 오픈AI의 챗GPT의 출시로 생성형 AI 붐이 일기 시작한 이후 TSMC의 주가는 두 배 이상 상승했다. TSMC의 시가총액은 이날 미국에서 잠시 1조 달러를 넘어섰다. TSMC 주가는 올해 70% 이상 급등했고, AI 개발에 필수적인 엔비디아 반도체의 판매 호조를 반영하는 결과다. TSMC 경영진은 이날 어닝콜에서 자동차, 모바일, PC 시장의 예상보다 느린 회복세로 인해 공장 증설 계획을 재검토하겠다고 밝혔지만 여전히 AI 반도체 시장의 성장세가 유망하다고 밝혔다. 현재 TSMC는 생산 제조기지를 해외로 확장하는 방안을 추진하고 있는 것으로 보인다. 대만의 고위 관계자에 따르면 TSMC는 AI 반도체 시장에 초점을 맞춰 유럽에 더 많은 공장을 건설할 계획을 세우고 있다. 이는 일본, 애리조나, 독일에서 진행 중인 건설에 더해진 것이다. 불과 몇 달 전인 7월, TSMC는 2024년 매출 전망을 상향 조정하면서 애플, 마이크로소프트(MS)와 아마존 등의 AI 인프라 지출·투자에 대한 기대감을 키웠다. 특히, 애플의 AI에 대한 꾸준한 투자는 장기적으로 아이폰과 기타 기기의 판매를 촉진하는 데도 도움이 될 것으로 예상됐다. 최근, 메타나 구글 모회사 알파벳과 같은 실리콘밸리 빅테크 기업들이 진정한 킬러 AI 애플리케이션을 만들어내지 못한 상황에서 AI 반도체와 데이터센터에 계속 투자할 것인지에 대해 의문 역시, 계속 제기되던 상황이었다. 이외에도 데이터 센터의 과잉 용량과 중국의 거세지는 대만 침략 야욕, 미중패권경쟁 심화 등 지정학적 문제로 인해 일부 투자자들은 TSMC의 미래를 불안해했다. 블룸버그는 이번 주에 바이든 행정부 관리들이 엔비디아 및 기타 미국 기업의 첨단 AI 칩 판매를 국가별로 제한하는 방안을 논의했다고 보도했다. 또 투자자들은 전날 주요 반도체 장비업체인 네덜란드 ASML이 분석가들이 예상한 주문량의 절반에 불과한 수주를 보고한 뒤 이날 발표된 TSMC의 3분기 실적 발표에 예의주시해왔다. TSMC는 이미 파운드리 분야에서 삼성, SK하이닉스 등의 매출을 앞질렀다.

삼성전자가 연구개발, 전략적 시설투자 등 지속 성장을 위한 기반을 강화해 가고 있다. 30일 삼성전자에 따르면 삼성전자 DX부문은 삼성 AI를 통해 개인화된 디바이스 인텔리전스를 추진, 모든 디바이스에 AI를 본격적으로 적용해 소비자에게 생성형 AI와 온디바이스 AI가 펼쳐갈 새로운 경험을 제공한다는 계획이다. 이를 위해 ▲스마트폰, 폴더블, 액세서리, XR 등 갤럭시 전제품에 AI 적용을 확대하고 ▲차세대 스크린 경험을 위해 AI 기반 화질·음질 고도화, 한 차원 높은 개인화된 콘텐츠 추천 등을 전개해 가며 ▲올인원 세탁·건조기 비스포크 AI 콤보를 통해 일반 가전제품을 지능형 홈가전으로 업그레이드한다. 또한, 전사적 AI 역량을 고도화해 차세대 전장, 로봇, 디지털 헬스 등 신사업을 육성한다. 삼성전자 DS부문은 V낸드, 로직 FinFET, GAA 등 초일류 기술을 통해 미세화의 한계를 극복하고 업계 내 독보적 경쟁력을 갖춰왔다. 2030년까지 기흥 R&D 단지에 20조원을 투입한다. 반도체연구소는 양적·질적 측면에서 두배로 키운다. 연구 인력과 R&D 웨이퍼 투입을 지속적으로 늘려 첨단 기술 개발의 결과가 양산 제품에 빠르게 적용되도록 할 계획이다. R&D 투자를 통해 얻은 기술 우위를 바탕으로 효율적인 투자 및 체질 개선 활동을 강화하고, 이를 통해 확보된 재원을 연구개발에 재투자해 성장 기반을 강화하는 선순환구조를 구축해 간다는 계획이다. 아울러 삼성전자는 반도체 사업에서 고성능·첨단공정 제품 판매 및 다양한 응용처의 신규 수주를 지속적으로 확대해 기술 경쟁력과 시장 리더십을 더욱 공고히 할 방침이다. 메모리는 업계 최고 수준의 생산능력을 기반으로 HBM3, HBM3E 비중을 확대해 고성능·고대역폭 수요에 적극 대응할 계획이다. 시스템LSI는 플래그십 제품 판매 비중을 늘리고, 모바일 시장 외 사업영역을 넓혀 견고한 사업구조를 갖춰 나간다. 파운드리는 GAA(Gate-All-Around) 3나노 2세대 공정 양산과 테일러 공장 가동을 통해 기술 경쟁력을 더욱 강화하고 고성능컴퓨팅, 차량, 소비자용 등 다양한 응용처로 수주를 확대한다.

인공지능(AI) 제품 수요가 늘어나면서 파운드리(반도체 위탁생산) 1위 업체인 TSMC의 몸값도 덩달아 올라가고 있다. 애플, 엔비디아 등 빅테크도 TSMC와의 협업을 위해 끈끈한 관계를 유지하고 있다. 20일 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 TSMC의 내년 매출 성장률은 12%에 달할 것으로 관측된다. 첨단 공정과 패키징 기술을 앞세운 TSMC는 3나노(㎚·10억분의 1m) 공정에서도 앞서 있다. 트렌드포스는 지난 2년간 캐파(생산능력) 확장 단계에 접어들었던 3나노 공정이 내년 플래그십 PC용 중앙처리장치(CPU), 모바일 애플리케이션프로세서(AP)의 주류가 될 것으로 내다봤다. TSMC의 미국 애리조나 팹 가동 시기도 예상보다 빨라지면서 파운드리 1강 체제(2분기 시장점유율 62.3%)를 굳히는 분위기다. 대만 현지 언론 등에 따르면 TSMC는 애리조나주에 위치한 첫 번째 파운드리 공장(4나노 공정)에서 애플 ‘A16’ 모바일 AP 생산에 돌입한 것으로 알려졌다. A16는 TSMC가 미국에서 생산한 최초의 반도체로 내년 초 출시 예정인 ‘아이폰SE4’에 탑재될 가능성이 있다. 내년 상반기 가동 예정인 첫 번째 공장의 양산이 빨라질 경우 초미세공정이 가능한 공장 건설 계획도 앞당겨질 수 있다. TSMC의 독주 체제가 지속되면서 엔비디아, 애플 뿐 아니라 고대역폭메모리(HBM) 시장의 강자로 떠오른 SK하이닉스도 TSMC와의 파트너십을 강화하고 있다. SK하이닉스는 6세대 HBM인 HBM4의 성능 향상을 위해 TSMC의 로직 선단 공정을 활용한다는 계획이다. TSMC가 25일(현지시간) 미국 샌타클래라에서 개최하는 ‘오픈 이노베이션 플랫폼(OIP) 포럼 2024’에는 SK하이닉스 뿐 아니라 엔비디아, 마이크로소프트(MS), AMD, Arm 등 주요 기업이 총출동한다. OIP 포럼은 미국을 포함해 일본, 대만, 중국, 유럽, 이스라엘 등 6개 지역에서 진행된다. 총 750개 기업과 6000명 이상이 참가할 것으로 전망된다.

“필요하면 언제든 다른 업체 이용”TSMC·삼성만 최신 칩 공급 가능다변화 전략으로 리스크 낮추기 세계 인공지능(AI) 칩 시장의 80%를 장악하고 있는 엔비디아의 젠슨 황 최고경영자(CEO)가 대만 TSMC 외에 다른 업체에 칩 생산을 맡길 수 있다고 밝혔다. 엔비디아의 최신 칩을 생산할 수 있는 파운드리가 TSMC와 삼성전자밖에 없다는 점을 감안하면 삼성전자에게 파운드리 생산을 맡길 수도 있다고 언급한 셈이다. 11일(현지시간) 미 샌프란시스코 팰리스호텔에서 열린 골드만삭스 그룹 주최 테크 콘퍼런스에 참가한 황 CEO는 칩 생산을 TSMC에 의존하고 있는 이유에 대해 “동종 업계 최고이기 때문”이라고 설명하면서 “우리는 그들이 훌륭하기 때문에 사용하지만, 필요하다면 언제든지 다른 업체를 이용할 수도 있다”고 말했다. 황 CEO가 ‘다른 업체’가 어디인지 구체적으로 언급하지 않았지만 엔비디아의 최신 칩을 생산할 수 있는 업체는 TSMC와 삼성전자밖에 없다. 세계 최대 파운드리 업체인 TSMC는 엔비디아가 현재 양산하고 있는 호퍼 시리즈(H100·H200)와 차세대 칩인 ‘블랙웰’을 모두 생산할 만큼 독보적인 위치에 있다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올 2분기 시장 점유율은 TSMC가 62.3%, 2위인 삼성전자가 11.5%다. 삼성전자는 2·3나노 첨단 공정에서 가격 경쟁력과 게이트올어라운드(GAA) 등 기술력을 갖췄지만 빅테크와 같은 큰손 고객을 확보하지 못하고 있는데, 엔비디아가 삼성전자 파운드리에 AI 칩 생산을 맡기면 TSMC와의 격차를 좁힐 수 있다. 황 CEO의 이런 언급이 ‘솔 벤더(독점 협력업체) 리스크’를 피하기 위해서라는 해석에 힘이 실린다. 파운드리에서 ‘슈퍼 을(乙)’이 TSMC라면 고대역폭메모리(HBM)는 SK하이닉스가 납품을 거의 쥐고 있다. 엔비디아로선 공급업체가 하나로 좁혀지면 가격 상승, 한정된 생산량 등의 리스크가 있기 때문에 공급업체를 다변화하는 편이 유리하다. 황 CEO가 지난 3월 엔비디아 개발자 콘퍼런스에 참가한 삼성전자 부스를 방문해 ‘비범한 기업’이라는 찬사와 함께 HBM3E 제품에 친필 사인을 남긴 것과 마찬가지로, 파운드리에서 TSMC에 의존하고 있는 현 상황을 타개하기 위해 ‘다른 업체’(삼성전자)를 언급한 게 아니냐는 분석이다. 한편 같은 날 로이터통신은 삼성전자가 일부 사업부의 해외 직원들을 최대 30% 감원한다는 소식을 전했다. 삼성전자가 본사 차원에서 전 세계 법인의 영업 및 마케팅 직원의 15%, 행정 직원은 최대 30%까지 줄이도록 지시했다는 것인데, 삼성전자는 이에 대해 “인위적인 인력 감축이 아니라 효율성 향상을 목표로 한 일상적 작업”이라는 입장을 전했다. 미 텍사스주 테일러시에 짓고 있는 파운드리 공장 철수설에 대해서는 “사실이 아니다”라고 밝혔다.

미국 대선 후보들의 미중 무역전쟁 ‘시즌2’ 구상이 구체화되고 있다. 공화당 도널드 트럼프 후보는 지난 7일 유세에서 “중국 위안화 등을 쓰는 국가에 100% 관세를 부과할 것이다. 나는 ‘관세 대통령’이다”라고 말했다. 미중 무역전을 기축통화 패권전으로 확전하고, 동맹국에도 예외없이 강력한 보호주의 무역정책을 쓸 것임을 예고한 바도 있다. 앞서 민주당 카멀라 해리스 후보도 전당대회 연설에서 “중국 아닌 미국이 21세기 경쟁에서 승리하도록 할 것”이라며 “인공지능(AI), 우주 분야에서 세계적 리더십을 포기하지 않겠다”고 했다. 누가 이기든 대중국 규제는 강화되고 한국 경제에 미치는 부담도 가중될 것으로 우려된다. 반도체 수출부터가 걱정이다. 중국을 겨냥한 미국의 AI 반도체 추가 규제가 나오면 중국에 주요 생산라인과 시장을 두고 있는 한국의 반도체 기업들은 직격탄을 맞을 가능성이 높다. 당장 미 상무부 산하 산업안보국(BIS)은 지난 5일 양자컴퓨팅, 최신 반도체 등과 관련한 첨단기술의 수출 통제를 시행한다고 발표했다. 여기에는 삼성전자의 3나노 이하 첨단 반도체를 만드는 핵심 기술도 포함된다. 또한 삼성과 SK의 중국 현지 반도체 공장들도 지난해 규제유예 조치에도 불구하고 언제든 다시 통제가 강화될 가능성을 배제할 수 없다. 여기에 위안화 경제권에 대한 관세장벽이 현실화될 경우 한국 기업의 중국 투자는 물론 중국과 위안화 무역 시스템을 논의해 온 인도, 브라질 등 신흥국과의 협력도 규제 영향권에 들어갈 수 있다. 한국은 향후 대중국 반도체 수출 및 투자·협력에 대한 전략을 면밀하게 재검토할 필요가 있다. 대중 규제에 동참하라는 압박은 피하기 어려운 현실이다. 포기할 건 포기하고 규제유예 등 실리를 취할 건 취할 수 있도록 해야 한다. HBM 등 한국이 특화한 반도체가 타깃이 될 경우 피해를 최소화하는 수준의 규제 절충점을 모색하는 정부 차원의 대응책이 마련돼야 할 것이다. 미국의 수출통제에 동참할 경우 중국이 희귀광물 등 자원수출 봉쇄 등으로 보복할 가능성에도 대비가 필요하다. 미국의 규제 강화가 중국 정부의 막대한 보조금을 지원받은 화웨이의 최신 AI 반도체 자체 양산처럼 중국의 기술 굴기를 야기하는 역풍에도 대비해야 한다. 중국의 경기침체가 재고 밀어내기식 저가 공세로 이어지는 것도 우리에겐 적잖은 부담이다. 결국 한국은 더 높은 부가가치를 창출할 수 있는 초격차 기술·공정 개발과 인재 육성에 투자를 집중해 자체 생존력을 높이는 게 궁극의 해법이다. 정부와 기업이 함께 판을 짜고 국회는 각종 입법으로 뒷받침하는 총력전이 필요한 때다.

과거 반도체 제왕으로 불렸던 미국 기업 인텔이 파운드리(위탁생산) 1.8나노(18A) 공정에 난항을 겪고 있다는 외신 보도가 나왔다. 로이터통신은 4일(현지시간) 소식통의 말을 인용해 “인텔이 브로드컴의 반도체 제조 테스트에서 실패했다”고 전했다. 반도체 설계 회사인 브로드컴은 자체 칩 설계도를 보내 인텔의 최첨단 1.8나노 공정 등을 테스트했고, 그 결과 인텔의 1.8나노 제조 공정이 아직 대량생산으로 전환할 수 없다는 결론을 내렸다고 소식통은 전했다. 브로드컴은 “우리는 인텔 파운드리의 제품 및 서비스를 평가하고 있지만 아직 마무리하지 않았다”고 말했다고 로이터는 보도했다. 앞서 인텔은 2021년 파운드리 사업 재진출을 선언했다. 지난해 대만 TSMC와 삼성전자가 양산 중인 3나노보다 앞선 공정인 1.8나노 시제품을 공개하면서 업계를 깜짝 놀라게 했다. 인텔은 한 발 더 나아가 올해 연말 18A 공정 양산에 착수하겠다고 밝혔다. 팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)는 지난달 실적 발표 후 “올해 말까지 1.8나노 공정을 통해 자체 반도체를 제조하도록 준비하고 있다. 내년부터 외부 고객을 위한 대량 생산을 시작할 계획”이라고 말했다. 인텔 계획대로라면 내년에 각각 2나노 공정에 들어가는 TSMC나 삼성전자보다 빨리 1나노대에 진입하는 셈이다. 그러나 삼성전자를 추격할 비장의 무기인 1.8나노 공정 난항 소식에 인텔 주가는 이날 뉴욕 증시에서 직전 거래일보다 3.33% 하락한 19.43달러에 장 마감했다. 파운드리 시장은 여전히 TSMC의 독주 체제가 이어지고 있다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 TSMC의 2분기 시장 점유율은 62.3%로 직전 분기보다 0.6%포인트 상승했다. 삼성전자의 2분기 시장 점유율도 11.5%로 직전 분기 대비 0.5%포인트 올랐지만 TSMC와의 격차를 좁히진 못했다. 인텔은 아직 상위권이 아니다. 중국 SMIC(5.7%), 대만 UMC(5.3%), 미국 글로벌파운드리(4.9%), 중국 화홍그룹(2.1%)이 TSMC와 삼성전자 뒤를 잇고 있다.

삼성전자는 연구개발(R&D), 전략적 시설투자 등 지속 성장을 위한 기반을 강화해 왔다고 30일 밝혔다. 삼성전자 DX부문은 삼성 AI를 통해 개인화된 디바이스 인텔리전스를 추진, 모든 디바이스에 AI를 본격적으로 적용해 소비자에게 생성형 AI와 온디바이스 AI가 펼쳐갈 새로운 경험을 제공한다는 방침이다. ▲스마트폰, 폴더블, 액세서리, XR 등 갤럭시 전제품에 AI 적용을 확대하고 ▲차세대 스크린 경험을 위해 AI 기반 화질·음질 고도화, 한 차원 높은 개인화된 콘텐츠 추천 등을 전개해 가며 ▲올인원 세탁·건조기 비스포크 AI 콤보를 통해 일반 가전제품을 지능형 홈가전으로 업그레이드한다. 또한, 삼성전자는 전사적 AI 역량을 고도화해 차세대 전장, 로봇, 디지털 헬스 등 신사업을 육성한다. 삼성전자 DS부문은 V낸드, 로직 FinFET, GAA 등 초일류 기술을 통해 미세화의 한계를 극복하고 업계 내 독보적 경쟁력을 갖춰왔다. 2030년까지 기흥 R&D 단지에 20조원을 투입한다. 반도체연구소는 양적·질적 측면에서 두배로 키운다. 연구 인력과 R&D 웨이퍼 투입을 지속적으로 늘려 첨단 기술 개발의 결과가 양산 제품에 빠르게 적용되도록 할 계획이다. R&D 투자를 통해 얻은 기술 우위를 바탕으로 효율적인 투자 및 체질 개선 활동을 강화하고, 이를 통해 확보된 재원을 연구개발에 재투자해 성장 기반을 강화하는 선순환구조를 구축해 간다는 계획이다. 삼성전자는 반도체 사업에서 고성능·첨단공정 제품 판매 및 다양한 응용처의 신규 수주를 지속적으로 확대해 기술 경쟁력과 시장 리더십을 더욱 공고히 할 방침이다. 메모리는 업계 최고 수준의 생산능력을 기반으로 HBM3, HBM3E 비중을 확대해 고성능·고대역폭 수요에 적극 대응할 계획이다. 시스템LSI는 플래그십 제품 판매 비중을 확대하고, 모바일 시장 외 사업영역을 넓혀 견고한 사업구조를 갖춰 나간다. 파운드리는 GAA(Gate-All-Around) 3나노 2세대 공정 양산과 테일러 공장 가동을 통해 기술 경쟁력을 더욱 강화하고 고성능컴퓨팅, 차량, 소비자용 등 다양한 응용처로 수주를 확대해 간다. 삼성전자 관계자는 “초거대 AI 시대에 메모리 기술의 발전과 성능 향상이 중요하다. 삼성전자는 지난 40년간 업계를 선도하며 쌓아온 독보적인 기술 노하우를 바탕으로 AI 반도체 생태계를 확장할 다양한 메모리 제품을 준비해 왔다”면서 “이런 첨단 메모리 및 서버 시장의 수요 증가에 대응하기 위해 AI 시대에 최적화된 다양한 차세대 메모리 솔루션을 개발하며 메모리 패러다임의 변화를 주도하고 있다”고 말했다. 삼성전자는 2016년 세계 최초로 고성능 컴퓨팅(HPC)용 HBM 사업화를 시작하며, AI용 메모리 시장을 본격적으로 개척했다. 2017년 선보인 8단 적층 HBM2는 당시 가장 빠른 속도의 메모리였던 GDDR5 대비 8배 빠른 속도를 구현했고, 이 제품을 통해 AI·HPC 시대에 필수적인 3차원 스택 기술을 선보일 수 있었다. 이후에도 삼성전자는 고객과 밀접히 협업하여 AI·HPC 생태계를 견인하고 있다. HBM2 제품을 거쳐 HBM2E, HBM3를 양산하고 있으며, 9.8Gbps 속도의 HBM3E 제품을 개발해 고객사에 샘플 공급 예정이다. HBM4는 2025년을 목표로 개발 중으로, 해당 제품에 적용하기 위해 고온 열특성에 최적화된 기술도 준비하고 있다.

기업들은 급변하는 시장 상황과 기술에 맞춰 국경 없는 경쟁을 펼치고 있습니다. 이미 우리의 일상에도 깊숙이 들어온 첨단 기술과 이를 이끄는 빅테크의 소식을 흥미롭고, 이해하기 쉽게 풀어드립니다.“빈틈이 없습니다.” 반도체 파운드리(위탁생산) 1위 업체인 대만 TSMC는 정부의 전폭적인 지원, 선제적인 투자, 우수 인재 확보, 고객사와의 신뢰 등 여러 측면에서 경쟁사들의 부러움을 사고 있습니다. 높은 수율(생산품에서 양품이 차지하는 비율)과 함께 팹리스(설계업체)에 대한 맞춤형 영업은 TSMC의 강점이자 파운드리 분야에서 독주 체제가 가속화되는 비결로 꼽힙니다. 이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 14일 “TSMC는 비메모리로 불리는 시스템 반도체에서 지난 30여년간 고객 신뢰를 얻어왔는데 인공지능(AI) 반도체 핵심은 시스템반도체”라면서 “빅테크가 TSMC에 (AI 반도체 생산을) 맡길 수밖에 없는 상황”이라고 말했습니다. 권석준 성균관대 교수는 저서 ‘반도체 삼국지’에서 “TSMC는 위탁 제조업체로서의 역할에만 머물지 않는다”며 “고객사의 칩 설계 오류를 사전에 수정하거나 더 최적화된 설계를 제안한다”고 설명했습니다. AI 시대 시스템반도체 칩 성능 조건이 다양해지면서 TSMC의 공정 노하우가 더 인정받는 이유라고 권 교수는 덧붙였습니다. 파운드리 ‘한 우물’만 파는 TSMC와 메모리, 패키지까지 묶어 원스톱 솔루션을 제시하는 삼성전자 중 어느 기업이 최후 승자가 될 지는 예단할 수 없지만 현 상황만 놓고 보면 TSMC가 AI 시대 최대 수혜 기업인 것만은 확실해 보입니다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 TSMC의 전 세계 시장점유율은 61.7%(1분기 기준)로 2위권 기업들과 격차도 더 벌려 놓았습니다.●TSMC 질주 언제까지…“헝거 마케팅 통했다” 주식예탁증서(ADR) 형태로 미국 증시에 상장돼 있는 TSMC는 지난 8일(현지시간) 주가가 급등하며 장중 한 때 시가총액이 1조 달러를 넘어섰습니다. 아시아 기업 중 시총 1조 달러를 돌파한 기업은 TSMC가 처음입니다. AI 시장이 커지면서 매출도 급증했습니다. 올해 상반기 매출은 지난해 같은 기간 대비 28% 증가한 약 1조 2661억 5400만 대만 달러(약 53조 7736억원)를 기록했다고 합니다. AI, 고성능컴퓨팅(HPC) 등 수요 급증으로 TSMC의 하반기 생산시설 가동률도 100%를 넘을 것이란 전망(트렌드포스)이 나왔습니다. 이에 대해 모건스탠리는 TSMC의 ‘헝거 마케팅’ 전략이 통한 것 같다는 분석을 내놓았습니다. 헝거 마케팅은 한정된 물량만 판매해 소비자의 구매 욕구를 자극시키는 마케팅 기법입니다. 모건스탠리는 “최근 TSMC는 내년 파운드리 공급이 부족할 수 있고 가격 인상이 없으면 고객들이 충분한 용량을 할당받지 못할 수 있다는 메시지를 전달하고 있다”고 했습니다. AI 시장의 ‘큰 손’인 엔비디아를 비롯해 애플 등 주요 기업을 고객으로 확보하고 있는 TSMC가 이제는 빅테크를 줄 세우는 ‘슈퍼 을’이 된 것입니다. 대만 현지 언론에선 소식통의 말을 인용해 이번 주 TSMC가 2나노(nm·10억분의 1m) 반도체를 시험 생산할 것이라고 했습니다. 대만 북부 신주과학단지의 바오산 공장에서 진행되는 시험 생산은 4분기에 계획돼 있었으나 장비 반입·설치 작업이 순조롭게 진행되면서 일정이 앞당겨졌다고 합니다. 현재 가장 앞선 양산 기술은 3나노인데 TSMC가 2나노 부문에서도 주도권을 잡기 위해 속도를 내려는 것으로 보입니다. TSMC는 2나노 공정부터 고성능·저전력 반도체에 최적화한 차세대 트랜지스터 게이트올어라운드(GAA) 기술을 적용할 것으로 알려졌습니다.●“TSMC는 AI 시대 ‘픽앤쇼벨’”…2분기 실적 주목 엔비디아 의존도를 줄이려는 빅테크 움직임도 TSMC 입장에서는 호재일 수 있습니다. 빅테크가 자체 AI 가속기를 개발한다고 해도 제조는 TSMC에 맡길 공산이 크기 때문입니다. 엔비디아가 독주를 해도, ‘탈엔비디아’ 움직임이 가속화해도 탄탄한 점유율을 바탕으로 성장을 계속 할 수 있다는 건데, 시장에서는 TSMC의 이런 상황을 ‘픽앤쇼벨’에 빚대기도 합니다. 픽앤쇼벨은 19세기 골드러시 당시 금광으로 몰려든 사람에게 곡괭이(Pick)와 삽(Shovel)을 팔던 사람이 더 안정적이고 지속적인 수익을 올렸다는 데서 착안한 투자 전략입니다. 스위스 자산운용사 GAM의 잔 코르테시 포트폴리오 매니저는 한 외신 인터뷰에서 “투자자들은 TSMC가 AI 테마에서 픽앤쇼벨 역할을 한다는 걸 깨달았다”면서 “AI 칩 수요가 현재 줄어들 신호가 보이지 않는 걸 보면 최소한 몇 분기 동안 수요는 지속될 것으로 본다”고 말했습니다. 오는 18일 TSMC가 발표하는 2분기 실적도 관심사입니다. 연초 대비 주가는 80% 넘게 올랐습니다. 해마다 대규모 투자를 해 생산능력을 늘리면서 수익 지표도 관리하는 게 중요합니다. 이 교수는 “투자가 선행이 돼야 2~3년 후에 효과를 보는 구조인데 TSMC는 이미 그렇게 하고 있기 때문에 성장할 것으로 본다”면서 “우리도 절박감을 느껴야 하는 시기가 온 것 같다”고 말했습니다. 메모리 반도체 호황으로 실적이 개선되고 있지만 사실상 비메모리에서 승부가 난다는 걸 명심해야 한다는 겁니다.

AI 시대 국내 팹리스와 협력 강화삼성 생태계 파트너 100여곳 참여EDA 분야 23곳… 1위 TSMC 앞서TSMC 시총 장중 첫 1조 달러 터치 “삼성 파운드리(위탁생산)는 인공지능(AI) 혁명의 최전선에서 고객과 함께하겠습니다.”(최시영 삼성전자 파운드리사업부장·사장) 9일 서울 강남구 코엑스에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2024’의 키워드는 AI였다. 1년 전 같은 장소에서 같은 행사를 열었던 삼성전자는 “지난 1년 동안 AI가 세상을 많이 바꿔 놓았다”며 AI 시대 급증하는 맞춤형 수요에 대비하기 위해 국내 팹리스(반도체 설계 업체)와의 협력을 강화하기로 했다. 이들 업체가 고성능 컴퓨팅, AI 분야에서 영향력을 키우는 게 시스템반도체 생태계 확장은 물론 TSMC가 독주하고 있는 파운드리쪽 경쟁력 향상에도 도움이 될 거라고 판단한 것이다. 이날 포럼도 최 사장의 기조연설 이후 ‘텔레칩스’(차량용 반도체), ‘어보브 반도체’(마이크로컨트롤러), ‘리벨리온’(AI 반도체) 등 팹리스 업체 세 곳이 각각 10분씩 회사 소개와 함께 삼성 파운드리와의 협력 성과를 언급하는 식으로 진행됐다. 팹리스 업체 중 가장 먼저 무대에 오른 텔레칩스 이장규 대표는 “350나노부터 5나노 공정에 이르기까지 삼성 파운드리와 함께 만들어 온 칩이 43개에 이른다”고 밝혔다.현재 삼성전자 파운드리 생태계에는 100여개 파트너사가 참여하고 있는 것으로 전해졌다. 설계자동화툴(EDA) 분야 파트너사는 23곳으로 파운드리 1위 업체인 TSMC를 앞섰다고 한다. 2017년 파운드리사업부 출범 당시 14곳이던 설계자산(IP) 파트너사는 50곳으로 늘었다. 삼성전자는 디자인솔루션(DSP) 업체와의 협력 확대에도 공을 들이고 있다. 디자인 솔루션 업체는 팹리스가 설계한 반도체를 파운드리가 제조할 수 있도록 회로 분석, 설계 오류 수정 등 최적화된 디자인 서비스를 제공한다. 실제 삼성전자는 국내 디자인 솔루션 업체인 ‘가온칩스’와 협력해 일본 도쿄에 본사를 둔 AI 기업 ‘프리퍼드 네트웍스’(PFN)로부터 2나노 기반 AI 가속기를 수주했다. 이 제품에는 삼성전자의 2.5D(차원) 패키지 기술이 적용된다. 하나의 패키지 안에서 복수의 칩이 동작하도록 해 전송 속도는 높이고 면적은 줄인 게 특징이다. 최 사장은 기조연설에서 “팹리스 업체와의 협력을 위해 선단 공정 외에도 다양한 스페셜티 공정(특정 기능을 구현하기 위한 공정) 기술을 지원하고 있다”면서 “에코(생태계) 파트너와 함께 맞춤형 고대역폭메모리(HBM) 솔루션도 준비하겠다”고 말했다. 이날 행사는 파운드리사업부 주관이지만 메모리사업부 임원도 무대에 올라 삼성의 AI 솔루션을 소개했다. 최장석 메모리사업부 신사업기획팀장(상무)은 “맞춤형 HBM은 성능과 효율 면에서 매우 중요한 역할을 할 것”이라며 “16층 HBM4 구현을 계획된 일정에 맞게 준비 중”이라고 밝혔다. 삼성전자의 3나노 2세대 공정(GAA 기반)이 예정대로 진행 중인 가운데, 경쟁사인 TSMC가 2나노 반도체의 시험 생산 일정을 앞당긴 것으로 전해졌다. 자유시보 등 대만언론은 소식통의 말을 인용해 TSMC가 대만 바오산 공장에서 2나노 반도체를 다음주 처음 시험 생산하고 내년 양산할 예정이라고 했다. 다음주 실적 발표를 앞두고 TSMC 시가총액은 8일(현지시간) 뉴욕 증시에서 장중 한때 사상 첫 1조 달러를 넘었다.

삼성전자가 연구개발(R&D)과 전략적 시설투자를 통해 지속 성장을 위한 기반을 강화하고 있다. 이번 전략의 핵심은 DX부문에서의 AI 기술 도입이다. 이를 통해 개인화된 디바이스 인텔리전스를 추진하고, AI 기반 화질·음질 고도화 및 콘텐츠 추천을 통해 차세대 스크린 경험을 제공한다는 계획이다. 또한, 비스포크 AI 콤보를 통해 가전제품을 지능형 홈가전으로 업그레이드한다. 삼성전자는 전사적인 AI 역량을 강화해 전장, 로봇, 디지털 헬스 등 신사업을 적극 육성한다는 방침도 세웠다. DS부문은 V낸드, 로직 FinFET, GAA 등 초일류 기술을 통해 경쟁력을 갖췄으며, 2030년까지 기흥 R&D 단지에 20조원을 투입한다. 반도체연구소는 양적·질적 측면에서 두 배로 키우고, 연구 인력과 R&D 웨이퍼 투입을 늘려 첨단 기술 개발 결과가 양산 제품에 빠르게 적용되도록 한다. 차세대 반도체 솔루션 주도 또한 삼성전자는 고성능·첨단 공정 제품 판매 및 신규 수주를 확대해 기술 경쟁력과 시장 지배력을 강화한다는 전략이다. 메모리 부문에서는 HBM3, HBM3E 비중을 확대하고, 시스템 LSI는 플래그십 제품 판매 비중을 키우며, 파운드리는 GAA 3나노 2세대 공정 양산과 테일러 공장 가동을 통해 기술 경쟁력을 높일 계획이다. 2016년 고성능 컴퓨팅(HPC)용 HBM 사업화를 시작으로 AI용 메모리 시장을 개척한 삼성전자는 HBM2 제품을 거쳐 HBM2E, HBM3를 양산하고 있으며, AI 시대에 최적화된 다양한 차세대 메모리 솔루션을 개발하며 메모리 패러다임 변화를 주도하고 있다. AI 시대 초연결 경험 강화 아울러 삼성전자는 플래그십 스마트폰 판매를 확대하고 초대형 TV 시장을 선도해 프리미엄 중심의 경쟁력에 속도를 낸다. AI 기술 적용을 확대하고 스마트싱스를 통해 고객 맞춤형 초연결 경험을 제공하며, Generative AI, Digital Health, XR 등 미래 성장 분야에서 기반 기술 확보를 위한 R&D 및 투자를 이어간다. 특히, 갤럭시 AI 탑재 스마트폰과 갤럭시 S24 시리즈를 통해 AI 스마트폰 시장을 선점하고, 폴더블 시장의 글로벌 리더로서 격차를 벌리며, 갤럭시 AI 생태계를 확대한다. VD는 초고화질·초대형 TV 시장을 선도하고, 생활가전 부문은 스마트싱스를 기반으로 기기 간 연동 경험을 고도화할 계획이다. 6G 기술 리더십 선점을 위한 노력 삼성전자는 세계 이동통신공급자 연합회(GSMA), 국제전기통신연합(ITU) 등에서 리더십을 수행하며 6G 기술 개발 방향을 조율하고 있다. 저전력, 고효율 6G 통신 반도체, AI 기반 통신 지능화, 가상 기지국 기술 등 6G 핵심 기술들을 개발한다. 또한 2030년 본격화할 6G 상용화를 준비하고 있으며, 삼성리서치의 찰리 장 6G 연구팀장이 넥스트G 얼라이언스 부의장으로 선출돼 미국 내 6G 논의에도 대응한다는 방침이다.

미국 출장길에 올랐던 이재용 삼성전자 회장은 메타·아마존·퀄컴 등 빅테크 최고경영자(CEO)와 잇달아 만나 인공지능(AI), 반도체 등의 사업 협력 방안을 논의했다. 이 회장은 위기 극복과 미래 경쟁력 확보라는 삼성의 당면한 숙제를 해결하기 위해 글로벌 네트워크를 최대한 가동한 것으로 보인다. 새로운 기술이 나올 때마다 시가총액 순위가 뒤바뀔 정도로 빅테크 간 경쟁이 치열한 미국 현지에서 삼성은 종합 반도체 회사의 강점을 강조하는 파운드리(위탁생산) 전략으로 고객사 확보에 나섰다. 13일 삼성전자에 따르면 이 회장은 지난 2주간의 미국 출장을 마치고 이날 오후 서울김포비즈니스항공센터에 도착했다. 지난 4일(현지시간) 미국 뉴욕에서 이동통신사 버라이즌 CEO와 만나는 등 동부(뉴욕·워싱턴) 일정을 소화한 이 회장은 서부로 이동해 크리스티아누 아몽 퀄컴 CEO, 마크 저커버그 메타 CEO, 앤디 재시 아마존 CEO를 차례로 만났다. 이 회장은 지난 10일 미국 새너제이의 삼성전자 미주총괄(DSA) 사옥에서 진행된 퀄컴 경영진과의 미팅에선 AI 반도체, 차세대 통신칩 등 미래 반도체 시장에서의 협력 확대 방안을 논의했다. 이튿날 저커버그 자택을 찾아간 이 회장은 저커버그와 4개월 만에 다시 만나 AI, 증강현실, 가상현실 등 다양한 주제로 대화를 나눴다. 지난 2월 방한 당시 삼성의 영빈관인 승지원에 초대됐던 저커버그가 이 회장을 초청한 자리로 앞으로 삼성과 메타는 AI 분야에서 협력을 확대해 나간다는 방침이다.귀국 전 시애틀로 이동한 이 회장은 아마존 본사에서 재시 CEO와 생성형 AI, 클라우드컴퓨팅 등 아마존의 주력 사업과 관련한 시장 전망을 공유하고 양사 간 추가 협력에 대해 의견을 나눴다. 아마존은 세계 1위 클라우드 서비스 업체로 삼성 반도체의 핵심 파트너 중 한 곳이다. 이 자리에는 전영현 DS(반도체)부문장, 이정배 메모리사업부장, 한진만 미주총괄 부사장 등 삼성전자 반도체 경영진이 함께했다. 이 회장은 이번 출장 기간 동안 팹리스(반도체 설계) 등 시스템반도체 기업 관계자와도 미팅을 갖고 파운드리 사업 협력 방안을 논의했다. 파운드리는 삼성의 미래 먹거리로 막대한 투자를 하고 있지만 1위 업체인 대만 TSMC와의 격차는 좁혀지지 않고 있다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난 1분기 삼성전자의 세계 파운드리 시장점유율은 11.0%로 TSMC(61.7%)와의 차이가 50.7% 포인트까지 벌어졌다. 이에 삼성은 선두 업체 간 경쟁이 치열한 미세 공정 경쟁에서 첨단기술 개발로 차별화를 꾀하면서 메모리·패키징과 통합한 ‘원스톱’ 서비스로 칩 개발부터 생산에 걸리는 시간을 줄이는 데 집중할 계획이다. 이 회장이 직접 참석하진 않았지만 이날 DSA에서 진행된 ‘삼성 파운드리 포럼 2024’에서 삼성의 파운드리 로드맵이 공개됐다. 삼성은 2027년 1.4나노(㎚·1㎚는 10억분의1m) 공정 양산 일정을 재확인하면서 “목표한 성능과 수율을 확보하고 있다”고 밝혔다. 전력선을 웨이퍼 앞면이 아닌 후면에 배치하는 ‘후면전력공급’ 기술을 도입한 2나노 공정(SF2Z)을 2027년까지 준비하겠다는 계획도 내놓았다. 후면전력공급 기술은 상용화 사례가 없는 고난도 기술로 전류 흐름을 불안전하게 만드는 현상을 줄여 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 향상시킬 수 있다. 맞춤형 AI 칩 수요에 대응하기 위해 삼성이 승부수를 띄운 것이다. 내년에는 기존 4나노 공정 대비 소비전력·성능·면적(PPA) 경쟁력이 향상된 새 공정(4나노 SF4U) 양산도 예정돼 있다. 3나노 공정에 차세대 트랜지스터인 ‘게이트올어라운드’(GAA) 기술을 처음 적용한 삼성전자는 올해 하반기 2세대 3나노 공정 양산을 시작할 계획이다. 최시영 삼성전자 파운드리 사업부장(사장)은 기조연설에서 “AI를 중심으로 모든 기술이 혁명적으로 변하는 시점에서 가장 중요한 건 AI 구현을 가능하게 하는 고성능·저전력 반도체”라면서 “고객이 필요한 원스톱 AI 솔루션을 제공하겠다”고 말했다.