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.

미국 조 바이든 행정부가 인공지능(AI) 등 첨단 반도체 기술에 대한 중국의 접근을 차단하기 위해 추가 규제를 검토 중인 것으로 알려졌다. 첨단 반도체, 장비 등 하드웨어에 이어 기술 자체 통제에도 나선 것으로, 중국의 초기 AI 기술 접근을 막아 격차를 키우려는 의도로 풀이된다. 11일(현지시간) 블룸버그통신은 미국 정부가 차세대 반도체 설계 방식인 ‘게이트 올 어라운드’(GAA)와 고대역폭 메모리(HBM) 등에 대한 중국 접근을 막는 추가 규제를 논의 중이라고 보도했다. GAA는 반도체의 트랜지스터 구조인 기존 핀펫(FinFET) 공법보다 데이터 처리 속도와 전력효율이 높다. 엔비디아와 인텔 등이 내년 TSMC, 삼성전자 등 위탁생산업체를 통해 반도체 대량 생산을 추진 중이다. 삼성전자는 이미 3나노 공정에 GAA를 최초로 도입했다. HBM은 여러 D램을 수직으로 쌓아 고성능 메모리를 만드는 기술로, AI 고도화 훈련에 사용된다. 수출 통제를 감독하는 미국 상무부 산업안보국(BIS)은 최근 GAA 규제 초안을 업계 전문가로 구성된 기술자문위원회에 보낸 것으로 확인됐다. 당시 업계 측은 상무부의 규제 초안이 지나치게 광범위하다는 우려를 제기했다고 블룸버그는 설명했다. 블룸버그는 “미국 목표는 중국이 AI 모델을 개발하고 구동하는 데 필요한 정교한 컴퓨팅 체계를 구축하기 어렵게 만들고 기술이 상용화하기 전 미리 이를 차단하는 것”이라고 전했다. 소식통들은 최종 결정이 언제 내려질지는 불분명하며 규제 범위와 강도를 여전히 고민 중이라고 전했다. 블룸버그는 “이번 금지 조치가 중국의 자체 GAA 반도체 개발 능력을 제한할지, 해외 기업이나 미 반도체 제조업체가 중국에 관련 제품을 판매하는 것을 차단할지는 확실치 않다”고 보도했다. 그러면서 “바이든 행정부가 HBM 반도체 수출 제한에 대한 논의도 시작했다”고 전했다. 미국의 추가 규제가 설비나 공정 기술 개발 능력을 제한하는 방향으로 가면 중국에만 타격이 커지지만 해외 기업의 중국 판매 제한까지 확대되면 한국 기업에도 영향이 생길 수 있다.

삼성전자는 초거대 인공지능(AI) 시대를 맞아 반도체 기술의 발전과 성능 향상을 위한 연구개발(R&D), 전략적 시설투자 등을 지속하고 있다. 삼성전자는 2023년 연간 시설투자 비용이 53조 1000억여원이라고 23일 밝혔다. 이는 2022년과 비슷한 수준이다. 메모리의 경우 지난해 4분기에도 중장기 수용 대응을 위한 청정실 확보 목적의 평택 투자와 기술 지배력 강화를 위한 R&D 투자 확대와 함께 ‘고대역폭 메모리’(HBM), ‘더블 데이터 레이트 5’(DDR5) 등 첨단공정 생산능력 확대를 위한 투자가 지속됐다. 파운드리는 극자외선(EUV)을 활용한 5나노 이하 첨단공정 생산능력 확대와 미래 수요 대응을 위한 미국 테일러 공장 인프라 투자로 전년 대비 연간 투자가 증가했다. 또한 2023년 4분기는 미래 성장을 위한 적극적인 연구개발 투자를 지속하면서 분기 최대 7조 5500억원의 연구개발비를 투입했다. 삼성전자는 반도체 사업에서 고성능·첨단공정 제품 판매와 다양한 응용처의 신규 수주를 확대해 기술 경쟁력과 시장 지배력을 더욱 공고히 한다는 방침이다. 삼성전자 관계자는 “앞으로도 미래 경쟁력 확보를 위한 시설투자 및 R&D 투자를 꾸준히 이어갈 방침”이라고 강조했다. 메모리는 업계 최고 수준의 생산력을 기반으로 HBM3, HBM 3E 비중을 확대해 고성능·고대역폭 수요에 적극 대응할 계획이다. 또 시스템 대규모 집적회로(LSI)는 주력 제품 판매 비중을 확대하고, 모바일 시장 외에도 사업영역을 넓혀 견고한 사업구조를 갖춰 나갈 예정이다. 파운드리는 ‘게이트올어라운드’(GAA) 3나노 2세대 공정 양산과 테일러 공장 가동을 통해 기술 경쟁력을 더욱 강화하고 고성능컴퓨팅, 차량, 소비자용 등 다양한 응용처로 수주를 확대해 나갈 방침이다. 특히 삼성전자는 지난 40년간 업계를 선도하며 AI 반도체 생태계를 확장할 다양한 메모리 제품을 준비해왔다. 삼성전자는 AI 시대에 최적화된 다양한 차세대 메모리 솔루션을 개발해 메모리 패러다임 변화도 꾀하고 있다. 삼성전자는 2016년 세계 최초로 고성능 컴퓨팅(HPC)용 HBM 사업화를 시작하며, AI 용 메모리 시장을 본격적으로 개척했다. 2017년 선보인 8단 적층 HBM2는 당시 가장 빠른 속도의 메모리였던 GDDR5 대비 8배 빠른 속도를 구현했다. 삼성전자는 이 제품을 통해 AI·HPC 시대에 필수적인 3차원 스택 기술을 선보일 수 있었다. 이후에도 삼성전자는 HBM2 제품을 거쳐 HBM 2E, HBM 3를 양산하고 있으며, 9.8Gbps 속도의 HBM 3E 제품을 개발해 고객사에 샘플을 공급할 예정이다. HBM 4는 2025년을 목표로 개발 중으로, 해당 제품에 적용하기 위해 고온 열특성에 최적화된 기술도 준비하고 있다.

작년 9월 20일에 열렸던 인텔 이노베이션 2023 행사에서 팻 겔싱어 인텔 CEO는 깜짝 놀랄만한 물건을 들고 기조 연설 무대에 나왔습니다. 바로 18A 공정으로 만든 웨이퍼였습니다. 18A 공정은 인텔이 4년간 만들겠다고 5개 공정 가운데 마지막에 해당합니다. 따라서 이걸 들고 나왔다는 이야기는 모든 공정이 이미 마지막 단계까지 개발이 끝났고 양산 준비 중이라는 뜻입니다. 인텔의 차세대 미세 공정인 20A/18A의 가장 중요한 혁신은 업계에서 처음으로 도입하는 후면 전력 공급망(backside power delivery network·BSPDN) 기술인 파워비아(PowerVia)입니다. 현재 생산되는 프로세서는 트랜지스터 층을 가장 아래 놓고 그 위에 전력망을 올린 다음 또 그 위에 신호층을 쌓아 올린 방식입니다. 제조 방식은 단순하지만 신호층과 전력 층도 여러 층이 되고 트랜지스터를 포함한 논리 회로도 역시 매우 복잡해지면서 저항은 커지고 효율은 낮아지는 결과를 초래했습니다. 따라서 인텔은 올해 나오는 20A 제품부터 파워비아라는 자체 후면 전력 공급 방식을 이용해 전력층을 아래로 내리고 트랜지스터 층을 신호층과 전력층 사이에 샌드위치처럼 넣어 계획입니다. 이렇게 만들면 저항은 줄이고 속도는 높아져 프로세서의 성능이 향상됩니다.그런데 인텔에 대응하기 위해 현재 파운드리 업계 1위인 TSMC 역시 가까운 미래에 후면 전력 공급 방식을 도입하겠다고 선언한 상태입니다. 본래 계획은 2025년에 2nm 공정인 N2를 도입하고 2026년 N2P 공정에서 후면 전력 공급 방식을 도입할 예정이었습니다. 그러나 최근 공개된 로드맵에서 TSMC는 이를 약간 수정했습니다. 후면 전력 공급 방식의 도입은 과거 1.6nm라고 불렀던 A16 공정에서 처음 도입할 예정입니다. 로드맵 상으로는 결국 후면 전력 공급 기술 적용이 한 걸음 뒷걸음친 셈이지만, TSMC는 새로운 사실을 추가로 공개했습니다. TSMC의 자체 후면 전력 공급 기술인 슈퍼 파워 레일(Super Power Rail, SPR)은 인텔의 파워비아처럼 나노 TSV를 이용해 전력망과 트랜지스터를 연결하는 방식이 아니라 전력층과 트랜지스터를 직접 연결하는 방식을 사용합니다. 효율은 높아지는 대신 비용과 복잡도가 증가하는 문제가 있으나, 나중에 나오는 만큼 상대를 추격하기 위해 이런 방식을 택한 것으로 보입니다. 덕분에 A16 공정은 바로 그 전 세대인 N2P와 비교해서 같은 전압에서 10% 클럭을 높이거나 같은 클럭에서 전력 소모를 15-20% 줄일 수 있습니다. 그리고 같은 복잡도에서 트랜지스터 밀도를 7-10% 높일 수 있습니다. 아무튼 TSMC는 경쟁자보다 늦게 N2, N2P, N2X 공정에서 게이트 올 어라운드 (GAA) 기술을 적용한 후 자체 후면 전력 공급 기술인 슈퍼 파워 레일을 사용할 계획입니다. A16의 양산 시기는 2026년으로 실제 제품 출시는 2027년에 이뤄질 것으로 보입니다. 이 시기 인텔 역시 A14 공정으로 진행할 계획이라 파워비아 역시 2세대로 진화해 시장에서 경쟁을 벌일 수 있습니다. 올해 인텔부터 후면 전력 기술이 본격 도입하면 이를 둘러싼 경쟁도 본격화될 것입니다. 가장 먼저 포문을 연 인텔과 2년 늦지만, 더 진보한 기술을 썼다고 주장하는 TSMC, 그리고 지금은 조용하지만, 갑자기 양산 소식을 들고 올 가능성이 높은 삼성전자까지 누구 기술이 더 나은지를 두고 갑론을박을 벌일 것으로 예상됩니다. 시장은 선택은 어떤 기술이 될지 궁금합니다.

삼성전자가 AI 반도체 시장에서 주도권을 잡기 위해 총력전을 펼치고 있다. 최근 AI 추론칩 ‘마하1’ 개발을 공식화하는 등 미래 경쟁력 확보를 위한 시설과 연구개발(R&D) 투자를 꾸준히 이어가고 있다. 경계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)이 지난 20일 주주총회에서 AI 추론칩 마하1을 개발 중이라고 밝혀 전 세계 이목이 집중됐다. 경계현 사장은 “AI 시대에는 컴퓨터와 메모리가 대규모로 결집할 수밖에 없는데 현존하는 AI 시스템은 메모리 병목으로 인해 성능 저하와 파워 문제를 안고 있다”면서 “DS는 이 문제를 개선하기 위해 AGI 컴퓨팅 랩을 신설하고 AI 아키텍처의 근본적인 혁신을 추진하겠다”고 밝혔다. 이어 “현재 개발 중인 마하1 AI 인퍼런스 칩은 그 혁신의 시작이 될 것”이라고 강조했다. 삼성전자는 앞서 미국과 한국에서 ‘삼성전자 반도체 AGI(범용인공지능) 컴퓨팅 랩’을 신설했다. 이는 미래 AGI의 엄청난 처리 수요를 충족할 완전히 새로운 유형의 반도체를 만들기 위한 전략으로 풀이된다. 마하1은 AGI 컴퓨팅 랩에서 개발하는 칩 중 처음 공개된 제품이다. 삼성전자는 올해 연말 마하1 생산에 돌입할 계획이다. 현재 기술 검증이 완료됐고, 시스템온칩(SoC) 디자인이 진행되고 있다. 올 연말 생산에 들어가면 내년 초 삼성전자 칩으로 구성된 AI 시스템을 완성하는 게 목표다. 삼성전자는 이처럼 초거대 AI 시대에 메모리 기술의 발전과 성능 향상에 사활을 걸고 있다. 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. 또 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 갖추어 나갈 방침이다. 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 나갈 방침이다. 삼성전자 관계자는 “지난해 반도체 경기 불황에서 연간 53조여원을 시설투자에 쏟아붓는 등 혁신과 연구개발을 이어왔다”면서 “지난 40여 년간 끊임없는 변화와 혁신의 초격차 DNA를 바탕으로 기술적 한계를 극복해 세상에 없는 다양한 메모리 솔루션 제품을 개발해 나갈 것”이라고 강조했다.

제주도와 덴마크가 해상풍력 발전을 기반으로 그린수소경제로 전환하는 에너지 대전환을 위해 협력을 강화하고 공동 발전을 추구해 나가기로 뜻을 모았다. 오영훈 제주도지사는 6일 서울 여의도 FKI컨퍼런스센터에서 라스 아가드(Lars Aagaard) 덴마크 기후에너지유틸리티부 장관과 스벤 올링(Svend Oling) 주한 덴마크 대사를 만나 해상풍력 및 수소경제 등 협력방안에 대해 논의했다. 오 지사는 “RE100(기업 사용 전력 100%를 재생에너지로 충당하는 캠페인)을 실현하려는 대한민국의 기업들이 제주의 풍력발전과 수소에너지에 큰 관심을 보이고 있다”며 “제주는 그린수소 생산에 성공해 수소버스를 운행하는 등 수소경제로의 전환에 속도를 내며 선도해나가고 있다”고 소개했다. 이어 “1998년 제주의 첫 풍력발전 상업화에 덴마크 기업의 발전기가 활용된 이후 현재 제주 풍력발전 전체의 33%를 덴마크 기업의 발전기가 맡고 있다”며 “덴마크와 제주는 이미 협력이 이뤄지고 있고 앞으로 더 담대한 계획을 통해 평화적인 번영을 이루는 기회를 갖게 될 것”이라고 말했다. 이에 아가드 장관은 “녹색전환 리더로서 앞장서는 제주의 수소와 해상풍력 전략과 비전을 매우 높이 평가한다”며 “제주와 덴마크의 신재생에너지 전략이 매우 일치하는 만큼 해상풍력 발전과 그린수소 분야에서 협력 기회를 모색하기 바란다”고 전했다. 도는 재생에너지 발전비율이 19.2%로 대한민국에서 가장 높고, 2017년 국내 최초로 해상풍력단지가 조성됐다. 현재 공공주도의 대규모 해상풍력단지도 계획하고 있다. 반면 덴마크는 재생에너지 공급비율이 80% 이상으로 세계에서 가장 높은 수준이며, 특히 풍력산업에서는 보급률과 산업경쟁력 등에서 세계 최고 국가로 꼽히는 것으로 알려졌다.

인텔은 기본적으로 자체 프로세서 생산을 위해서 반도체 생산시설을 운영해 왔습니다. 남들보다 앞선 반도체 미세 공정은 오랜 세월 프로세서 업계 1위를 유지한 비결이었습니다. 따라서 TSMC처럼 다른 업체의 칩을 대신 생산해 주는 위탁생산 (파운드리) 사업은 처음부터 염두에 두지 않았습니다. 업계에서 가장 앞선 미세 공정을 경쟁사도 활용할 수 있다면 주력 사업인 CPU 사업에서 경쟁력을 유지할 수 없기 때문입니다. 물론 10여 년 전 인텔도 남는 생산 시설을 활용하려는 목적에서 파운드리 사업 진출을 선언한 적이 있지만, 당시에도 거의 선언 정도에 그치고 구체적인 성과는 거의 없었습니다. 파운드리 사업은 다양한 고객의 요구에 맞춘 제품 생산이 중요한데, 인텔은 자체 프로세서 생산에만 익숙해 경험이 부족했습니다. 그리고 당시에는 미세 공정과 본업인 CPU 모두에서 앞선 경쟁력을 지니고 있어 부업보다는 본업에 집중하는 분위기였습니다. 그러던 인텔의 태도가 180도 바뀐 것은 2021년 초 정통 인텔맨인 팻 겔싱어가 CEO가 되고 된 이후입니다. 당시 인텔은 10nm 이하 미세 공정 진입이 지연되면서 위기에 빠졌고 심지어 AMD 같은 팹리스 회사가 되어야 한다는 이야기까지 나왔습니다. 겔싱어 CEO는 이런 주장을 일축하고 계속해서 반도체 생산 시설을 지닌 종합반도체 회사 (IDM)로 남겠다고 선언했습니다. 하지만 인텔 칩만 생산하는 것이 아니라 다른 고객을 위한 생산도 함께 담당하는 IDM 2.0 전략을 발표했습니다. 이와 같은 태도 변화는 TSMC라는 강력한 경쟁자와 신흥 강자인 삼성전자의 위협 때문으로 생각됩니다. 파운드리 시장 규모가 자꾸 커지고 파운드리 업체의 규모도 덩달아 커지면서 TSMC와 삼성전자의 투자 규모도 갈수록 커졌습니다. 인텔 자체 프로세서만 생산해서는 장기적으로 봤을 때 밀릴 수밖에 없는 상황이 된 것입니다. 당연히 해결책은 인텔도 파운드리 사업에 뛰어들어 시장에서 경쟁자의 파이를 줄이고 인텔의 몫은 늘리는 것입니다. 따라서 겔싱어 CEO는 인텔 파운드리 서비스 (IFS) 사업부를 신설하고 본격적인 고객 모집에 들어갔지만, 지금까지 결과를 보면 아직은 성과가 부족합니다. 그리고 그러는 사이 TSMC의 점유율은 50%에서 이제는 60%를 넘보고 있습니다. 하지만 최근 열린 인텔 파운드리 서비스 (IFS) 2024 다이렉트 커넥트 행사에서 2030년 파운드리 2위가 되겠다는 포부를 밝혔습니다. 직접 언급하진 않았지만, 1위인 TSMC는 힘들어도 2위인 삼성전자는 앞서겠다는 목표를 밝힌 셈입니다. 그리고 이 목표를 달성할 비전도 제시했습니다. 인텔은 2025년에서 2027년 사이 최신 High NA EUV 리소그래피 장치를 이용한 14A와 그 업그레이드 버전인 14A-E를 개발할 예정입니다. 구체적인 성능 향상 폭은 밝히지 않았지만, 업계 최고 수준의 장비를 이용해 TSMC나 삼성전자의 최신 파운드리에 대응할 수 있는 기반을 마련할 것으로 보입니다. 하지만 이날 행사에서 가장 놀라운 일은 마이크로소프트를 고객사로 확보했다는 소식이었습니다. 마이크로소프트는 인텔 18A 공정을 사용해 자체 제작한 AI 가속기를 생산할 예정입니다. 계약 금액은 50억 달러 수준으로 알려졌습니다. 아무리 그럴듯한 비전을 발표했어도 인텔은 파운드리 사업에서 업력이 짧고 점유율도 얼마되지 않은 신참입니다. 더구나 18A는 현재 실제 제품을 생산하지 않은 미지의 신공정입니다. 그럼에도 이렇게 믿고 대규모 발주를 넣었다는 것은 의외의 결정으로 받아들여지고 있습니다. 그만큼 미국 내 반도체 산업 육성에 대한 공감대가 형성된 것으로 해석할 수 있는 부분입니다. 미국은 미국에 반도체 팹을 건설하는 업체에 527억 달러의 보조금과 세제 혜택을 주고 미국 내 반도체 생산 비중을 높이기 위해 노력하고 있습니다. 겔싱어 CEO는 미국 내 반도체 제조 비율을 20%에서 50%로 끌어올리겠다고 선언했고 지나 러몬도 상부무 장관도 이날 화상으로 미국 반도체 산업에 대한 적극적인 지원 의사를 밝혔습니다. 이렇게 다른 빅테크들의 지원 사격과 미국 정부의 적극적인 반도체 산업 육성 열기, 그리고 최신 미세 공정에 대한 공격적인 투자까지 감안하면 인텔 파운드리 서비스의 미래는 밝아 보입니다. 하지만 그렇다고 해서 불안 요소가 없는 것은 아닙니다. 인텔의 20A, 18A 공정은 인텔의 게이트 올 어라운드(GAA) 기술은 리본펫(RibbonFET)과 후면 전력 공급 기술인 파워비아 (PowerVia)를 처음으로 적용해 여러 가지 변수가 있습니다. 예상만큼 수율이 나오지 않거나 성능이 나오지 않는 경우 파운드리 사업은 물론 본업인 CPU 사업에도 상당한 악영향이 있을 수 있습니다. 또 이미 점유율이 50%가 넘는데도 계속 점유율을 높이며 파운드리 산업을 주도하는 TSMC나 이를 맹추격하는 삼성전자가 경쟁적으로 가격을 낮출 경우 파운드리 사업에서 수익을 내기가 쉽지 않을 수도 있습니다. 그래도 아무튼 주사위는 던진 상태이고 몇 년 이내로 그 결과를 보게 될 것입니다. 우리나라 역시 파운드리 및 시스템 반도체 사업을 미래 먹거리로 보고 집중 투자하는 상황에서 나온 인텔의 공격적 행보가 어떤 결과로 이어질지 주목됩니다.

반도체 위탁생산(파운드리) 1위 업체인 대만 TSMC의 일본 규슈 구마모토현 제1공장 개소식이 24일 열린다. TSMC는 2027년까지 제2공장도 완공해 매달 10만장 이상의 반도체를 양산한다는 계획이다. 미국 반도체 기업 인텔도 올해 연말부터 1.8나노(㎚·10억분의 1m) 공정(18A)의 양산에 들어간다. TSMC를 따라잡겠다는 야심찬 목표를 세운 삼성전자는 미 정부·빅테크(대형기술기업)의 지원을 등에 업은 인텔의 추격도 따돌려야 한다. 팹리스(반도체 설계전문 기업) 고객을 유치하기 위한 불꽃 튀는 반도체 ‘나노 경쟁’도 새 국면에 접어들었다.●TSMC, 日 1공장 개소…대만에도 최첨단 공장 구마모토현 농촌 마을인 기쿠요마치(菊陽町)의 약 21만㎡ 부지에 들어선 1공장은 클린룸이 들어서는 FAB동과 오피스동, 가스 저장시설 등으로 구성된다. 반도체 제조 공정에 필수인 클린룸은 4만 5000㎡ 크기다. 반도체 산업 부활을 노리는 일본 정부의 지원 정책도 눈여겨 볼 부분이다. 앞서 일본 정부는 제1공장에 4760억엔(약 4조 2000억원)을 투자하기로 결정했다. 2027년 말 가동을 목표로 구마모토현에 들어서는 제2공장에는 약 7300억엔(약 6조 5000억원)을 지원할 것이란 일본 언론 보도(교도통신)도 있었다. 보도가 현실화된다면 1공장과 2공장에 대한 일본 정부 지원금만 10조원이 넘는 셈이다. 제1공장 운영은 ‘일본첨단반도체제조’를 뜻하는 JASM이 맡는다. 대주주인 TSMC 이외에 소니, 덴소 등 일본 기업도 출자에 참여했다. 1공장에서는 12∼28나노 공정의 제품을 한 달에 약 5만 5000장(300㎜ 웨이퍼 환산 기준) 생산할 예정인데 제조 장치의 반입, 설치 등 남은 작업을 고려하면 올해 안에는 양산을 할 수 있을 것으로 보인다. 2공장에선 6~7나노 공정 반도체가 양산할 예정이다. 반도체 회로 선폭을 의미하는 나노는 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빨라진다. TSMC는 대만 중부 타이중 과학단지와 남서부 타이바오에 최첨단 반도체 공장을 건설할 것으로 알려졌다. 대만 언론에 따르면 TSMC는 타이중에 1나노 혹은 1.4나노 공정 반도체 공장, 타이바오에는 1나노 공정 제품을 생산할 공장을 각각 착공할 계획이다. 대만 행정원도 경쟁력 강화 차원에서 대만판 실리콘밸리를 조성한다. 대만 북서부에 위치한 타오위안·신주·먀오리에 16㎢에 달하는 과학단지용 부지를 마련하고, 2027년까지 4년간 1000억 대만달러(약 4조 2000억원) 이상의 공사비를 투입한다는 게 핵심이다.●인텔, 올해 1.8나노 공정 양산…2030년 2위 목표 파운드리 후발 주자인 인텔도 지난 21일(현지시간) ‘파운드리 전략 발표 IFS(인텔 파운드리 서비스) 다이렉트 커넥트’ 행사에서 “2030년까지 세계에서 두 번째로 큰 반도체 파운드리 기업을 목표로 하고 있다”며 2위 삼성전자에 도전장을 냈다. 1.8나노 공정 양산 계획도 내년에서 올해로 1년 앞당겼다. 상위 두 업체인 TSMC(시장점유율 57.9%, 지난해 3분기 기준)와 삼성전자(12.4%)는 내년 2나노급 공정 양산을 목표로 하고 있는데 인텔이 이 두 업체를 앞지르겠다는 것이다. 인텔은 2027년 1.4나노 공정을 도입하겠다는 계획도 밝혔다. TSMC와 삼성전자도 2027년 1.4나노 공정 상용화를 목표로 하고 있다. 현재 가장 앞선 양산 기술은 3나노다. 3나노를 생산하지 않는 인텔이 역전을 노릴 수 있을지에 대해선 회의적 시각도 있다. 그러나 미 정부의 파격 지원이 단숨에 시장의 판도를 바꿀 수 있다는 전망도 나온다. 블룸버그 통신에 따르면 미 정부는 반도체법에 따른 보조금 등으로 인텔에 100억 달러(약 13조 3550억원)가 넘는 금액을 지원하는 방안을 인텔과 논의 중이다. 마이크로소프트(MS)도 인텔의 든든한 지원군 역할을 할 것으로 보인다. 인텔의 1.8나노 공정에서도 MS 칩이 생산될 예정이다. 구체적인 칩 종류는 알려지지 않았지만 MS가 지난해 발표한 AI 칩(마이아)을 생산하지 않겠느냐는 관측이 나왔다. 팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)는 “우크라이나·이스라엘 사례에서 알 수 있듯 지정학적 위기를 극복하려면 동아시아에 80%가량 쏠려있는 반도체 공급망을 북미와 유럽으로 재배치해야 한다”며 가장 안정적이고 탄력적인 생산망을 지닌 파운드리는 인텔이라고 자평했다.●삼성 파운드리 분사?…“반도체 3개 사업 시너지 총력” 삼성전자는 2019년 4월 시스템 반도체(파운드리·시스템LSI 사업) 분야에 133조원을 투자해 2030년까지 글로벌 1위를 달성하겠다는 ‘반도체 비전 2030’을 내놓았다. 3년 뒤인 2022년 6월 세계 최초로 차세대 트랜지스터 구조인 게이트올어라운드(GAA) 기술을 적용한 3나노 공정 기반의 양산을 시작했다. 최근 영국 반도체 설계업체 Arm의 설계 자산(IP)을 GAA 공정에 적용하기 위해 Arm과 협력 관계를 강화했다. 삼성전자는 GAA 공정 수율 확보가 경쟁사와의 기술 격차를 좁히는 승부처로 보고 있다. TSMC와 인텔도 막대한 자금을 투입하고 기술력을 높이는 상황에서 삼성전자 파운드리 사업이 자체 경쟁력을 키우려면 현재 사업부 차원의 조직으로는 한계가 있다는 지적도 있다. 아예 분사를 시켜 ‘홀로서기’를 하는 게 장기적으로 고객사 확보에 도움이 된다는 것이다. 막대한 설비투자 자금 조달을 위해 분사 후 미 증시에 상장하는 방안도 대안으로 거론된다. 그러나 반도체 설계를 담당하는 시스템반도체, 파운드리, 메모리사업을 모두 수행하면서 시너지를 내는 데 총력을 기울이는 삼성전자로서는 분사를 결정하는 게 쉽지 않을 것이란 의견도 만만치 않다. 수년 뒤 반도체 시장을 내다보고 과감한 투자를 해야 하는 현 시점에서 이재용 삼성전자 회장이 어떤 결단을 내릴지 주목된다.

파운드리(반도체 위탁생산) 분야 1위 대만 TSMC를 맹추격하는 삼성전자가 2나노(㎚·10억분의 1m) 파운드리 시장 선점을 위해 영국 반도체 설계업체 Arm과 협력을 강화한다. Arm의 차세대 시스템온칩(SoC) 설계 자산(IP)에 삼성전자의 최첨단 공정 기술을 심어 고성능 칩을 설계하는 업체(팹리스)를 최대한 많이 끌어들이겠다는 전략이다. 삼성전자는 21일 Arm의 차세대 설계 자산을 자체 개발한 ‘게이트올어라운드’(GAA) 공정에 최적화한다고 밝혔다. 이렇게 최적화를 해놓으면 팹리스의 제품 개발에 들어가는 시간과 비용을 줄일 수 있기 때문에 파운드리 고객 유치 경쟁에서도 유리할 것이란 계산이 깔려 있다. GAA 기술은 공정 미세화로 트랜지스터(게이트를 통해 전류 흐름을 조절하는 역할)의 성능이 떨어지는 걸 막아주고, 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높여주는 기술이다. 기존 3차원 ‘핀펫’ 공정보다 전류 조절이 더 정교해지고 확실하게 전류 제어가 가능하다는 게 장점이다. 미세 회로 구현을 위해 필수적인 기술로 삼성전자는 2022년 6월 3나노 공정에 세계 최초로 도입했다. 현재 GAA 기반 3나노 1세대를 양산 중이다. 반면 TSMC가 양산하는 3나노는 기존 ‘핀펫’ 트랜지스터 구조다. 삼성전자와 TSMC의 시장점유율 격차는 45.5%(지난해 3분기 기준)포인트로 여전히 크지만, Arm과의 협력을 통해 2나노 시장에서 치고 나가면 ‘파운드리의 봄’을 앞당길 수 있을 것이란 기대감도 엿보인다. 반도체 설계도를 만드는 회사인 Arm의 중앙처리장치(CPU)는 성능이 뛰어나면서도 전력 소모가 적다는 평가를 받는다. 효율적인 구조로 설계를 한 덕분이다. 생성형 인공지능(AI) 등장 이후 AI 반도체 시장이 커지면서 Arm이 더 주목받는 것도 갈수록 ‘초고성능, 초저전력 스펙’이 요구되기 때문이다. 삼성전자와 Arm의 협력은 10년 넘게 이어지고 있다. Arm의 중앙처리장치 CPU IP에 다양한 파운드리 공정을 적용해 왔다. 이재용 삼성전자 회장도 2022년 10월 Arm 최대주주인 손정의 일본 소프트뱅크그룹 회장과 만나 포괄적 협력 방안을 논의했다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 2026년까지 전세계 파운드리 시장의 성장률은 연평균 13.8%로 예상된다. 특히 3나노 이하 최첨단 공정의 연평균 성장률은 64.8%로 삼성 입장에서는 이 시장에서 승부수를 띄운 셈이다. 김동원 KB증권 연구원은 “올해 삼성전자 파운드리 매출은 전년 대비 최대 26% 성장할 것으로 예상된다”면서 “AI 반도체 수요가 큰 폭으로 늘고 있다”고 했다. 파운드리 시장이 커지면서 후발주자인 미국 인텔도 사업 확대에 나섰다. 인텔은 21일(현지시간) 미국 캘리포니아 새너제이에서 파운드리 공정 기술 로드맵 등 운영 전략과 포트폴리오를 소개하는 행사를 연다. 자체 AI 칩 개발을 추진 중인 오픈 AI의 샘 올트먼 최고경영자도 참석한다.

삼성전자가 연구개발(R&D), 전략적 시설투자 등 지속 성장을 위한 기반을 강화하고 있다. 21일 삼성전자에 따르면 지난해 삼성전자의 연간 시설투자는 약 53조 1000억원으로 이전 해와 같은 수준이다. 메모리의 경우 지난해 4분기에 중장기 수요 대응을 위한 클린룸 확보 목적의 평택 투자, 기술 리더십 강화를 위한 R&D 투자 확대와 함께 HBM·DDR5 등 첨단공정 생산 능력 확대를 위한 투자를 지속해 왔다. 파운드리는 EUV를 활용한 5나노 이하 첨단공정 생산 능력 확대와 미래 수요 대응을 위한 미국 테일러 공장 인프라 투자로 지난해보다 연간 투자액을 늘렸다. 또한 지난해 4분기 연구개발 투자를 지속하며 분기 최대 7조 5500억원의 연구개발비를 기록했다. 한편 삼성전자는 반도체 사업에서 고성능·첨단공정 제품 판매 및 다양한 응용처의 신규 수주를 지속적으로 확대한다는 계획이다. 메모리는 업계 최고 수준의 생산능력을 기반으로 HBM3, HBM3E 비중을 늘려 고성능·고대역폭 수요에 적극 대응한다. 시스템LSI는 플래그십 제품 판매 비중을 확대하고, 모바일 시장 외 사업영역을 넓혀 견고한 사업구조를 갖출 예정이다. 파운드리는 GAA 3나노 2세대 공정 양산과 테일러 공장 가동을 통해 기술 경쟁력을 강화하고 고성능컴퓨팅, 차량, 소비자용 등 다양한 응용처로 수주를 확대한다. 특히 AI 시대에 최적화한 차세대 메모리 솔루션 개발을 이어간다. 삼성전자는 세트 사업에서 플래그십 중심으로 스마트폰 판매를 확대하고 초대형 TV 시장을 선도해 프리미엄 중심으로 경쟁력을 강화한다는 방침이다. 또 AI 기술 적용을 확대하고 스마트싱스를 통한 고객 맞춤형 초연결 경험을 제공하는 한편, 제너레이티브(Generative) AI, 디지털 헬스(Digital Health), XR 등 미래 성장 분야에서 기반 기술 확보를 위한 선행 R&D 및 투자도 강화할 계획이다. MX는 새롭게 론칭한 갤럭시 AI 탑재 스마트폰, 갤럭시 S24 시리즈를 통해 AI 스마트폰 시장을 선점한다. 또한 폴더블 시장의 글로벌 리더로서 격차를 벌리면서 고객의 실사용 경험을 지속적으로 개선해 폼팩터에 최적화된 갤럭시 AI 경험으로 사용성을 극대화할 방침이다. 나아가 갤럭시 AI 생태계를 확대해 갤럭시 AI가 모바일 AI의 글로벌 스탠다드로 자리 잡을 수 있도록 할 계획이다. VD는 프리미엄, 라이프스타일 중심으로 제품 혁신을 초고화질·초대형 TV 시장을 이끌어 나간다는 계획이다. 생활가전은 스마트싱스를 기반으로 가전과 기기 간 연동 경험을 고도화한다. 하만은 차량 내 고객 경험을 강화해 전장 디스플레이 등 신규 분야 사업 수주를 확대하고 홈오디오 등 고성장 제품 대응을 강화한다. 또 하만·삼성전자 간 협업을 확대할 계획이다.

경영권 불법승계 의혹 사건 1심 재판에서 무죄를 선고받은 이재용(56) 삼성전자 회장이 보다 적극적으로 경영에 참여하며 자신만의 색깔을 드러낼 것으로 보인다. 지난 9년간 이어진 수사와 재판에서 무죄 입증에 전력투구를 했다면 앞으로 이 회장은 10년 후 미래 먹거리를 챙기며 경영 능력을 입증해야 한다. 6일 재계에 따르면 이 회장은 이날 오후 늦게 서울김포비즈니스항공센터를 통해 해외로 출국했다. 이 회장은 출장 목적을 묻는 취재진 질문에 답하지 않았지만 설 연휴를 맞아 중동, 동남아 등 해외 사업장을 점검하려는 것으로 관측된다. 이 회장은 예년에도 재판이 없는 명절 연휴 기간 해외로 나가 임직원을 격려하고 글로벌 기업 최고경영자(CEO)들과 미팅을 했다. 검찰이 항소하면 재판이 더 길어질 수 있지만 1심에서 무죄를 받아 심리적 여유를 갖게 된 만큼 설 연휴 동안 숨고르기를 한 뒤 적극적인 경영 활동에 나서지 않겠느냐는 관측이 나온다. 경영 승계 과정에 불법행위가 없다는 재판부 판단은 2022년 회장 취임 이후에도 사법 리스크로 인해 불안했던 ‘이재용 시대’가 안정적 궤도에 올라서는 계기로 작용할 수 있다는 것이다. 재계 관계자는 “이제는 사법 리스크 때문이라는 변명이 안 통한다는 뜻이기도 하다”면서 “오로지 성과로만 평가받게 될 것”이라고 내다봤다. 이 회장이 재판을 받는 동안 삼성전자는 그간 우위에 있던 주력 사업에서도 경쟁사에 따라잡히는 등 예전과는 다른 모습을 보였다. 지난해 반도체 부문 영업손실은 15조원에 달했고, 매출도 크게 줄면서 인텔에 1위 자리를 뺏겼다. 인공지능(AI) 시대 필수 반도체로 부상한 고대역폭메모리(HBM) 경쟁에서도 SK하이닉스에 밀렸고, 연간 스마트폰 출하량은 애플에 1위를 내줬다.사실상 경영에 전념할 수 있게 된 이 회장으로선 ‘패스트 팔로어’(빠른 추격자)에서 ‘퍼스트무버’(선도자)로 기업 체질을 변화시키며 미래 밑그림을 그려야 하는데, 현 상황은 여전히 따라잡는 게 급선무가 돼 버린 것이다. 파운드리(반도체 위탁생산), 바이오, 차세대 통신 등 이 회장이 관심을 갖고 추진해 온 신사업도 글로벌 기업 간 패권 경쟁이 치열한 분야이다 보니 선제적 의사결정이 중요해졌다. 삼성은 2019년 파운드리를 포함한 시스템반도체에 133조원을 투자해 글로벌 1위를 달성하겠다는 ‘반도체 비전 2030’을 내놓았지만 대만 TSMC(파운드리 1위 업체)와의 시장 점유율 격차(45.5% 포인트)는 여전히 크다. 2022년 3나노 공정(GAA 기술 적용)을 세계 최초로 시작한 삼성전자는 올해 2나노 공정 개발 등 첨단 공정 개발을 지속하면서 AI 가속기 등 새 제품 수주를 확대한다는 구상이다. 바이오의약품 위탁개발생산(CDMO)과 바이오시밀러를 양대 축으로 바이오를 ‘제2의 반도체 신화’로 키우겠다고 발표한 삼성은 지난해 연간 영업이익이 처음으로 1조원(삼성바이오로직스 기준)을 넘어서는 성과를 냈지만 여기서 만족하지 않고 공격적인 투자를 확대해 글로벌 제약사로 발돋움하겠다는 계획이다. 차세대 통신 기술인 6G 분야에서도 주도권을 갖기 위해 선행 연구를 진행 중이다. 6G는 AI, 자율주행차, 로봇, 확장현실(XR) 등 첨단 기술을 일상생활에서 구현할 수 있게 해 주는 핵심 기반 기술이다. 이 회장도 지난달 차세대 통신 기술 점검을 위해 삼성리서치를 찾았다. 당시 이 회장은 “새로운 기술 확보에 우리 생존과 미래가 달려 있다”고 말했다. 이성엽 고려대 기술경영전문대학원 교수는 “미중 경쟁이 심화되고 AI 시대가 도래하면서 ‘기술 초격차’를 이루지 못하면 살아남기 힘든 상황”이라며 “빅딜이 됐든 인수합병(M&A)이 됐든 경쟁력을 확보할 수 있는 방안도 찾아야 한다”고 했다.

지난 몇 년간 미세 공정에서 우위를 잡기 위해 공격적인 투자를 벌였던 인텔이 특별한 크리스마스 선물을 받았습니다. 바로 0.55 NA(numerical aperture)를 지원하는 하이 NA(high-NA) EUV 리소그래피 스캐너인 트윈스캔 EXE:5000(Twinscan EXE:5000)입니다. 물론 인텔이 돈 주고 산 것이고 사실 2018년에 주문한 것이기 때문에 선물이라고 보기 힘들 수도 있지만, 인텔 입장에서는 꽤 큰 크리스마스 선물입니다. 왜냐하면 차세대 EUV 장비를 경쟁 관계에 있는 삼성전자나 TSMC보다 먼저 받았기 때문입니다. 반도체 생산 설비 가운데서도 리소그래피 스캐너는 가장 핵심 장비라고 할 수 있습니다. 조각에 비유하면 더 작은 조각칼로 남보다 더 정교하게 회로를 새길 수 있습니다. 당연히 남보다 앞서려면 더 작고 정교한 조각칼이 유리합니다. 현재 0.33NA 혹은 로우 NA를 적용한 EUV 리소그래피 장치는 7nm 이하 미세 공정에서 필수 장비입니다. 하지만 0.33 NA EUV 스캐너로는 2nm 이하 공정 이하 진입이 어려워지기 때문에 0.55 NA를 지원하는 하이 NA EUV 장비가 필요합니다. 따라서 현재 사용하는 모든 EUV 리소그래피 스캐너를 독점 제조하고 있는 ASML은 차세대 하이 NA 장비인 트윈스캔 EXE 5000 시리즈를 개발했습니다. 그리고 첫 시험 생산 모델인 트윈스캔 EXE 5000를 리본까지 달아 미국 오레곤에 있는 인텔의 D1X 팹에 보낼 예정입니다. 사실 트윈스캔 EXE 5000은 매우 크기 때문에 사진에 보이는 컨테이너 13개에 나눠 선적한 다음 공장에서 다시 조립합니다. 현재 쓰이는 로우 NA EUV 장비도 대당 2억 달러에 달하는 고가품이지만 트윈스캔 EXE 5000의 가격은 대당 3-4억 달러로 알려져 있습니다. 본래 인텔은 18A 공정에 트윈스캔 EXE 5000 시리즈를 사용하려 했으나 실제 상업용 버전인 트윈스캔 EXE 5200의 양산이 늦어지는 바람에 다음 공정부터 본격 적용할 것으로 알려졌습니다. 따라서 2024년부터 양산에 돌입하는 20A, 18A 공정은 0.33 NA EUV 리소그래피 장비를 이용해 제조할 예정입니다. 대신 현재 선적된 트윈스캔 EXE 5000 장비는 18A 공정에서 노하우를 익혀 차세대 미세 공정에서 0.55 NA EUV 기술을 적용하는데 도움을 줄 수 있습니다. 18A 이하 차세대 공정은 아마도 2025-2026년 사이 진입하게 될 것으로 예상되는데, 이 공정에는 트윈스캔 EXE 5200이 사용될 예정입니다.인텔은 막대한 비용을 들여 하이 NA 장비 획득에 열을 올렸습니다. 2024년에 선적하는 하이 NA EUV 리소그래피 장치 10대 중 6대가 인텔이 주문한 것이라는 이야기가 있을 정도입니다. 하지만 이런 공격적인 투자가 모두 결실을 거둘 수 있을지는 두고 봐야 알 수 있습니다. 인텔이 10nm 공정 진입에서 예상치 못한 난관에 부딪혀 어쩔 수 없이 14nm 공정을 오랜 세월 사용했던 점에서도 볼 수 있듯이 극한의 미세 공정에서는 어떤 문제가 생길지 모르기 때문입니다. 다만 인텔이 차세대 하이 NA EUV 장비를 현재 준비 중인 신기술과 함께 잘 결합한다면 상당한 시너지 효과가 있을 수 있습니다. 인텔은 20A 및 18A 공정에서 반도체의 전력 공급층과 신호층을 서로 나눠 효율을 높이는 반도체 후면 전력 기술인 '파워비아'(PowerVia)와 인텔의 자체 게이트 올 어라운드(Gate-all-around, GAA) 기술인 리본펫(RibbonFET)을 적용할 예정입니다. 여기에 더해 차세대 EUV 장비까지 순조롭게 적용할 수 있으면 앞서 가던 경쟁자들에게 도전장을 내밀 수 있습니다. 인텔의 차세대 EUV 장비 선점이 어떤 결과를 가져올지 궁금합니다. 

2024 정기 임원 인사…승진 폭 감소“소프트웨어·신기술 인재 다수 승진”신임 임원 평균 연령 47.3세최연소는 39세 손왕익 상무 삼성전자가 올해 임원 인사에서도 30대 상무와 40대 부사장 등 ‘젊은 리더’를 발탁하며 미래 성장 기반 구축에 나섰다. 삼성전자는 부사장 51명, 상무 77명, 펠로우 1명, 마스터 14명 등 총 143명을 승진 발령하는 내용의 2024년 정기 임원 인사를 실시했다고 29일 밝혔다. 지난해 부사장 59명, 상무 107명, 펠로우 2명, 마스터 19명 등 총 187명이 승진한 것과 비교하면 승진 규모는 대폭 감소했다. 다만 글로벌 경영 환경의 불확실성을 극복하고 지속적인 미래 성장 기반을 다지기 위해, 성장 잠재력을 갖춘 인물을 발탁하는 기조는 올해도 이어졌다. 삼성전자는 “지속 성장을 위한 리더십 기반을 확대하고 미래 성장동력 강화를 위해 소프트웨어(SW)와 신기술 분야 인재를 다수 승진시켰다”며 “젊은 리더와 기술인재 발탁을 통한 세대교체도 가속화했다”고 설명했다. ▲마이크로 LED TV, 8K, QLED 등 프리미엄 제품 개발을 성공적으로 리딩한 손태용(51) 디바이스경험(DX)부문 VD사업부 마이크로 LED 팀장 ▲갤럭시 S시리즈, 폴더블 등 주력 제품 하드웨어(HW) 개발을 주도한 김성은(53) DX부문 MX사업부 스마트폰개발2팀장 등 경영 성과와 성장 잠재력을 갖춘 리더들이 부사장으로 승진했다. 또 ▲세계 최초 게이트올어라운드(GAA·Gate All Around)를 적용한 3나노 제품 양산화 성공에 기여한 현상진(51) 디바이스솔루션(DS)부문 CTO 반도체연구소 차세대공정개발실장 ▲갤럭시 스마트폰의 펀치홀 등을 구현한 양병덕(52) DX부문 MX사업부 디스플레이그룹장 등 SW 전문가와 차기 신기술 분야 우수 인력도 다수 승진했다.이번 인사에서는 30대 상무 1명과 40대 부사장 11명이 배출됐다. 다만 작년(30대 상무 3명, 40대 부사장 17명)보다는 규모가 줄었다. 올해 신임 임원 평균 연령은 47.3세로, 작년(46.9세)보다는 다소 높아졌다. ▲갤럭시 S시리즈 선행 개발을 리딩한 손왕익(39) DX부문 MX사업부 스마트폰개발1그룹 상무가 이번 인사에서 유일한 30대 상무다. 손 상무는 하드웨어 개발 전문가로서 혁신기술과 특허기술을 다수 확보하며 제품 경쟁력 강화에 기여한 공로를 인정받았다. 최연소 부사장 승진자는 ▲황인철(46) DX부문 MX사업부 AI개발그룹장이다. ▲강동구(47) DS부문 메모리사업부 플래시설계2팀장 ▲김일룡(49) DS부문 S.LSI사업부 제품기술팀장 ▲박태상(48) DX부문 생산기술연구소 스마트팩토리팀장 등도 40대 부사장 명단에 이름을 올렸다. 이번에도 역대 최연소 상무·부사장 기록은 깨지지 않았다. 역대 최연소 상무는 현재는 퇴사한 인도 국적 프라나브 미스트리씨로 2014년 33세에 상무로 승진했다. 역대 최연소 부사장은 2001년 43세에 부사장으로 승진했던 김인주 전 사장이다. 삼성전자는 다양성을 갖춘 혁신적 조직문화를 구축하고 글로벌 기업으로서 경쟁력 강화를 위해 여성과 외국인 승진 발탁 기조를 유지했다고 설명했다. ▲이영아(40) DX부문 VD사업부 차세대UX그룹장 ▲송문경(46) DX부문 글로벌마케팅실 D2C센터 오퍼레이션그룹장 등의 여성 인재 6명이 상무로 승진했고, ▲찰리장(50) DX부문 CTO 삼성리서치 6G연구팀장이 외국인 중 신임 상무 타이틀을 달았다. 이와 함께 ▲정혜순(48) DX부문 MX사업부 프레임워크개발팀장 ▲발라지 소우리라잔(54) DS부문 SSIR 연구소장이 부사장으로 승진했다. 삼성전자는 조직의 다양성과 포용성을 강화하는 차원에서 2018년 12월 11명, 2020년 1월 9명, 2020년 12월 10명, 2021년 12월 17명, 2022년 12월 11명 등 매년 10명 안팎의 여성·외국인 임원을 배출하고 있다. 삼성전자는 이번 임원 인사를 통해 경영진 인사를 마무리했으며, 조만간 조직 개편과 보직 인사를 확정해 발표할 예정이다.

세계적인 청각 토탈 솔루션 기업 지엔히어링코리아(GN Hearing Korea)가 지난 25-26일 이틀간 메테 키에르케고르(Mette Kierkgaard) 덴마크 고령부 장관 및 경제인의 한국 방문에 사절단으로 참여하여 공식 일정을 함께 했다. 지엔히어링코리아는 25일 코엑스 A홀에서 개최된 ‘디지털헬스케어포럼 2023(Digital Healthcare Forum· DHF 2023)’의 덴마크 파빌리온 부스에 참가했다. DHF는 디지털헬스케어연합포럼, 주한덴마크대사관, 대한의료데이터협회 등이 공동주최했으며, 이 중 덴마크 파빌리온 부스는 한-덴마크 기업 간 연계와 기술 협력을 도모하기 위한 목적으로 마련됐다. 지엔히어링코리아는 CES 혁신상을 수상하는 등 세계적으로 인정받는 기술력의 프리미엄 보청기 벨톤 어치브(Beltone Achieve)와 리사운드 옴니아(ReSound Omnia)등을 전시했으며 효과적인 소음 제어 기능, 뛰어난 착용감과 안정적인 무선 연결 기능 등을 선보이며 방문자들의 이목을 끌었다. 또 김기업 지엔히어링코리아 대표이사는 다음날인 26일 삼성노블카운티 관계자 및 덴마크 사절단이 함께 ‘치매예방’에 관한 사회적 책임을 논의하는 포럼에 참석했다. 지엔히어링 그룹은 최근 존스홉킨스 연구실을 후원해 보청기가 뇌 건강에 미치는 영향에 대하여 3년에 걸쳐 연구했으며, 보청기의 착용은 인지 능력 저하를 48% 예방할 수 있다는 결과를 발표한 바 있다. 김기업 대표이사는 “앞으로 다양한 학술 연구 후원 및 진행을 통하여 청력뿐만 아니라 뇌 건강에도 효과적인 제품과 기술을 선보일 계획”이라고 전했다. 한편 1869년 덴마크에서 설립되어 154년의 오랜 역사를 자랑하는 지엔히어링은 프리미엄 보청기 브랜드 리사운드와 벨톤을 보유한 토탈 청각 솔루션 기업이다.

“주주와 고객 여러분께 심려를 끼쳐 송구합니다. 고객 여러분의 마음을 처음부터 헤아리지 못한 점에 대해 다시 한 번 사과 말씀드립니다.”과거 ‘산업의 쌀’에서 이제는 국가 경제·안보의 동력으로 성장한 반도체. 첨단 산업의 상징인 만큼 반도체 기사는 어렵기만 합니다. 반도체 산업의 역사와 기술, 글로벌 경쟁에 이르기까지 반도체를 둘러싼 이야기를 편견과 치우침 없이 전해 드립니다.지난해 3월 16일 삼성전자의 53기 정기 주주총회가 열린 경기 수원시 수원컨벤션센터. 국민주인 삼성전자 주총답게 당시 코로나19 사회적 거리두기에도 주총장은 전국 각지에서 올라온 개인주주들로 붐볐고, 주총을 향한 주주들의 열기 또한 뜨거웠습니다. 이날 주총은 삼성전자의 ‘아픈 손가락’ 갤럭시S22 GOS(게임옵티마이징서비스) 사태에 따른 성난 주주들의 성토가 이어지기도 했습니다. 단상 위 아크릴 가림막 뒤에서 주총을 진행하던 한종희 삼성전자 부회장(DX부문장)이 단상 아래로 내려와 정중히 사과하는 모습도 연출됐죠. 고사양 게임 ‘원신’ 플레이를 통해 드러난 ‘GOS 사태’는 2016년 갤럭시노트7 화재 사고 이후 삼성 스마트폰 사업부의 최대 위기로 떠오르기도 했습니다.‘GOS 사태’는 삼성전자가 고사양 게임 구동 시 발생하는 스마트폰 발열 문제를 잡기 위해 화면 해상도를 인위적으로 낮추는 GOS 기능을 적용하고도, 이를 사전에 소비자에게 알리지 않아 소비자를 기만했다는 게 논란의 주된 내용입니다. 이런 논란은 게임 사양이 높은 ‘원신’을 즐기는 이용자층에서 시작되면서 이제 국내 업계에서는 ‘원신=게이밍 성능 기준’이 되기도 했죠. 삼성에 아픔과 악몽만을 남긴 이 게임 원신을 둘러싼 논란이 이번에는 스마트폰 시장에서 삼성전자의 최대 라이벌인 애플로 옮겨붙었습니다. 애플이 지난 12일(현지시간) 공개한 아이폰15 시리즈는 충전단자를 애플만 고집해온 라이트닝 단자에서 삼성 갤럭시 등 안드로이드 폰이 이미 적용해온 USB-C 충전단자로 바뀐 점이 ‘유일한 혁신’이라는 지적이 나올 정도로 업계의 반응은 싸늘한 상황입니다. 그런데 여기에 2년 전 삼성전자를 괴롭혔던 발열 논란까지 제기된 겁니다. 논란의 시작은 중국의 한 IT 전문 리뷰어입니다. 출처가 중국 리뷰어라서 미국 기업, 애플을 향한 악의적 혹은 억지 주장이 아닐까 해서 해당 콘텐츠는 물론 그간 이 리뷰어가 제작한 영상들을 구글 번역기와 딥엘 번역기 등을 동원해 살펴봤습니다. 일단 억지 주장 같아 보이진 않습니다.이 영상에서 중국 리뷰어는 아이폰15 프로로 원신을 구동합니다. 30분이 지나자 아이폰15 프로의 온도는 48도까지 치솟았습니다. 2년 전 삼성이 게임 그래픽을 강제로 떨어트려 논란이 된 것과 달리 아이폰15는 발열 그 자체가 논란인 거죠. 해외 IT전문 매체에서는 발열의 원인으로 아이폰15 프로가 채택한 모바일 AP ‘A17 프로’를 주목하고 있습니다. 반도체 업계 이야기를 전해드리는 코너에서 철 지난 GOS 사태를 가져온 이유도 여기에 있습니다. 바로 A17 프로의 제조사가 삼성전자의 반도체 파운드리(위탁생산) 라이벌 대만 TSMC이기 때문이죠. 아직 발열의 원인은 알려지지 않았지만 업계에서는 A17 프로 칩 설계 및 제조 공정에 문제가 있었을 것으로 보고 있습니다. A17 프로는 TSMC가 3나노(1nm·10억분의 1m) 공정으로 제작한 모바일 AP칩으로 애플에서는 이번 아이폰15 시리즈에 처음 탑재된 것으로 전해집니다. 반도체 업계에서 3나노 공정은 삼성전자가 지난해 6월 세계 최초로 양산을 시작했지만, 애플의 선택은 오랜 고객사이자 파운드리 1위인 TSMC였죠. 하지만 삼성과 다른 방식으로 3나노 공정을 구현한 제품에서 발열 논란이 나오면서 업계에서는 애플의 칩 공급사를 다변화해야 한다는 지적도 나옵니다. 조금 복잡하고 어려운 개념일 수 있지만, 삼성전자와 TSMC의 3나노 공정은 반도체 원판인 웨이퍼에 극미세 회로도를 새겨넣는 폭은 3나노급으로 같지만, 칩에서 전류가 흐르는 통로(채널)를 내는 방식에서 큰 차이를 보입니다. TSMC는 전통적인 트렌지스터(반도체 소자) 구조인 ‘핀펫’(FinFET) 방식을 3나노에도 고수했고, 기존의 방식은 3나노 이하 공정에서는 비효율적이라고 판단한 삼성전자는 전력 효율을 한층 높인 ‘GAA’(게이트올어라운드) 구조를 적용해 3나노 칩 양산에 성공했습니다.이론상 GAA는 핀펫보다 전류가 흐르는 통로와 스위치(게이트) 간 접촉면이 넓어 전류의 흐름을 세밀하게 제어할 수 있습니다. 또 전력 소모가 적고, 전성비(전력대비 성능) 측면에서도 10% 정도 우위에 있는 것으로 알려져 있습니다. 삼성은 내부적으로 GAA 방식이 TSMC와의 시장 점유율 격차를 빠른 속도로 좁힐 수 있는 ‘게임 체인저’가 될 것으로 기대하고 있죠. 결국 3나노 공정에도 기존에 해왔던 방식을 그대로 따른 TSMC가 기술력에서 한계를 드러낸 게 아닌가 하는 게 ‘아이폰15 원신 사태’의 핵심입니다. 업계 관계자는 “발열의 원인에 대한 제조사의 정확한 원인 진단이 나와봐야겠지만, 삼성 3나노 공정부터 핀펫에서 GAA 방식으로 전환한 삼성에게는 호재가 될 수 있다”라면서 “이번 논란은 스마트폰과 반도체 시장 모두에 영향을 미칠 수 있을 것”이라고 내다봤습니다.

한때 인텔은 반도체 미세 공정에서 가장 앞선 기업이었습니다. 한 세대 앞서가는 미세 공정을 독점하고 자사 프로세서만 만들었기 때문에 경쟁자들을 쉽게 물리칠 수 있었습니다. 하지만 10nm 공정 도입에서 심각한 애로 사항을 겪으면서 자존심을 구겼습니다. TSMC와 삼성이 최신 EUV 리소그래피 미세 공정을 도입하고 이미 다음 세대까지 진행하는 상황에서 인텔의 EUV 공정 진입은 늦어졌습니다. 그러던 인텔이 펫 겔싱어 CEO의 지휘 아래 본격적인 반격을 준비하고 있습니다. 그 첫 단추는 인텔 최초의 EUV 미세 공정인 인텔 4 공정을 적용한 메테오 레이크입니다. 14세대 코어 프로세서로 출시될 것으로 보이는 메테오 레이크는 EUV 공정 적용이라는 특징 이외에도 본격적인 타일 (칩렛) 디자인이라는 점에서 큰 차이가 있습니다. 앞서 공개된 내용에 따르면 메테오 레이크는 인텔 4 공정으로 만든 CPU 타일 이외에 GPU와 I/O 등 나머지 부분은 TSMC에 외주를 맡길 계획입니다. 아직은 생산 능력이 크지 않은 인텔 EUV 팹에 주는 부하를 줄이고 가격을 낮추겠다는 복안으로 생각됩니다. 한 번에 큰 칩을 만드는 것이 효율성 면에서는 가장 좋지만, 비용적인 측면 때문에 최근에는 중요하지 않은 부분은 따로 만들어서 붙이는 방식이 점차 대세가 되고 있습니다. 인텔은 지난 몇 년간 포베로스 기술을 가다듬었기 때문에 메테오 레이크에서 전면적으로 적용하는 데는 큰 어려움이 없을 것으로 예상됩니다. 다만 메테오 레이크는 출시 시점인 2023년 하반기가 다가오는데도 불구하고 여러 가지 확인되지 않은 루머가 많은 제품이기도 합니다. 일부에서는 인텔이 13세대 랩터 레이크의 리프레쉬 버전을 투입해 14세대 코어 프로세서 제품군 중 상당수를 대체할 것이라는 이야기가 나오고 있습니다. 13세대 코어 프로세서가 시장에서 상대방을 잘 견제하고 있는 데다 인텔 4 공정의 초기 생산량이 많지 않을 수 있다는 게 이런 주장의 근거이지만, 아직은 확인되지 않은 소식일 뿐입니다. 인텔 4 공정 제품이 예정대로 올해 등장한다면 그다음 타자는 그 개량형인 인텔 3 공정입니다. 2024년에 등장할 그래나잇 래피즈(Granite Rapids)와 시에라 포레스트(Sierra Forest) 서버 프로세서가 이 공정을 사용합니다. 인텔 3 공정은 과거 인텔 5nm 공정으로 불렀던 미세 공정으로 TSMC나 삼성의 3nm 공정과 견줄 수 있는 성능이라는 의미가 내포된 것으로 보입니다.인텔은 인텔 3 공정이 전력 대 성능비에서 전 세대 대비 최대 18% 개선되었다고 발표했습니다. 그렇다면 전기를 많이 먹는 서버 프로세서에 유리한 조건입니다. 인텔 6세대 제온 스케일러블 프로세서로 등장할 그래나잇 래피즈와 고효율 (E) 코어만 탑재한 새로운 프로세서인 시에라 포레스트의 전력 대 성능비를 상당히 높일 수 있는 셈입니다. 특히 그래나잇 래피즈와 시에라 포레스트는 코어 숫자가 대폭 늘어날 것으로 알려져 있어 전력 절감 기술이 절실하게 필요합니다. 인텔은 최근 인텔 3 공정이 목표 수율과 성능에 도달했다고 발표했지만, 그에 앞서 이미 옴스트롱 레벨 공정인 20A와 18A의 기본 개발을 마무리했다고 언급했습니다. 그리고 로드맵에 따르면 20A 공정을 적용한 애로우 레이크(Arrow Lake) 프로세서가 2024년이 끝나기 전에 나와야 하기 때문에 지금 한창 양산을 준비해야 하는 상황입니다.20A 공정은 인텔이 다른 경쟁자를 따라잡을 수 있는지 검증할 수 있는 무대가 될 것입니다. 인텔의 독자 게이트 올 어라운드 (GAA) 트랜지스터 기술인 리본펫과 후면 전력 기술인 파워비아를 통해 미세 공정 기술를 다시 리드할 수 있음을 보여줄 수 있시기 때문입니다. 만약 2024년에 늦지 않게 애로우 레이크가 등장해 기술적 우위를 보여준다면 소비자용 CPU 시장에서 점유율을 다시 높이고 초미세 공정 파운드리를 독점한 TSMC에 도전장을 내밀 수 있을 것입니다. 하지만 이 제품들의 출시를 연기한다면 상황은 다시 어려워질 수 있습니다. 경쟁자들은 멈추지 않을 것이기 때문입니다. 한때 팹리스 회사로 전환하는 편이 낫다는 이야기가 나올 정도로 어려움을 겪었던 인텔이 화려하게 챔피언 자리로 복귀할 수 있을지 아니면 다시 어려움을 겪을지 결과가 주목됩니다. 

2019년 말 발생해 올해 상반기까지 전 세계를 뒤덮은 전대미문의 감염병 코로나19는 인류의 일상을 비롯해 세계의 경제·산업 질서까지 뿌리째 흔들었다. 사람들의 일상과 함께 국내 경제활동도 크게 위축됐고, 질병 유입과 확산 차단을 위해 저마다 국경을 닫으면서 우리나라 경제의 근간인 무역도 절벽에 부딪혔다. 길었던 팬데믹(감염병 대유행)의 터널을 빠져나오며 경제·산업 활동이 제자리를 찾으려 할 때쯤 러시아가 우크라이나를 침공하면서 세계 경제는 다시 요동쳤다. 게다가 초강대국 미국이 반도체와 배터리 등 첨단산업 공급망 재편에 나서면서 우리 기업의 글로벌 경영 리스크도 커지고 있다. 그나마 다행인 것은 국가 경제를 떠받치고 있는 우리 기업이 시장의 흐름보다 앞서 기민하게 대응하고 있다는 점이다. 산업 부문별로 글로벌 ‘톱티어’(최고 등급) 반열에 오른 기업들은 조직문화부터 최첨단 기술에 이르기까지 파괴적인 혁신을 동력 삼아 더 나은 미래를 만들어 나가고 있다. 우리 기업들은 불확실성과 난제도 많지만 너끈히 극복하고 다시 한번 도약할 수 있음을 보여 줬다.“아무리 생각해 봐도 첫 번째도 기술, 두 번째도 기술, 세 번째도 기술인 것 같습니다.” 지난해 6월 2주간의 유럽 출장을 마치고 돌아온 이재용 삼성전자 회장의 메시지는 간결하면서도 명확했다. 미국과 중국의 통상 갈등 중심에 놓인 반도체는 물론 모바일과 디스플레이, 생활가전에 이르기까지 혁신적 기술 확보만이 글로벌 시장에서 삼성전자가 앞서 나갈 수 있는 유일한 길이라는 의미였다. 이 회장의 ‘기술 3창’은 곧이어 삼성전자의 국내외 경영진이 대거 참석하는 글로벌 경영전략회의로 이어졌다. 삼성전자가 이 회의를 오프라인과 온라인을 병행해 개최한 것은 코로나19 발생 이후 3년 만으로, 당시 코로나 국면이 완화된 측면도 있지만 유럽 주요 기업의 기술 현장을 직접 둘러본 이 회장의 위기감도 반영된 것으로 전해졌다. 대책 마련이 시급한 분야는 삼성전자의 전체 매출을 견인해 온 반도체(DS)사업부였다. 이미 지난해 하반기부터 글로벌 경기침체에 따른 메모리 수요 감소와 가격 하락이 예견됐기 때문이다. DS부문은 메모리 장기 불황의 직격타를 맞으며 지난 1분기 4조 5800억원의 영업손실을 냈지만, ‘위기 뒤에 더 큰 기회가 온다’는 기조 아래 흔들리지 않는 연구개발(R&D) 투자를 이어 가고 있다. 특히 올 하반기부터 시황이 개선될 것으로 전망되면서 삼성전자는 메모리반도체 리더십을 강화하기 위해 차세대 공정에 대한 기술 격차 확대를 더욱 견고히 할 계획이다. 시장 1위인 대만 TSMC와의 점유율 격차가 벌어진 파운드리(위탁생산)는 기술 경쟁력 확보를 통해 고객 만족을 최우선으로 높여 나간다는 전략을 세웠다. 이를 위해 차세대 트랜지스터 구조인 게이트올어라운드(GAA) 공정의 안정화를 통해 최첨단 공정 기술 리더십을 이어 가는 한편 시장 예측력 강화와 고객사 맞춤형 제품 확대로 고객과의 동반 성장에 집중하고 있다. 시장에서는 삼성전자가 최근 4나노미터(nm·10억분의1m) 공정 수율(양품 비율) 개선에 성공하면서 퀄컴과 엔비디아 등 대형 고객사 확보에 유리해졌다는 전망이 나온다. 하이투자증권은 지난 11일 발간한 파운드리 보고서를 통해 “파운드리 무게의 추(錘)가 삼성으로 기울고 있다”면서 “최근 삼성전자 4나노 공정 수율이 75% 전후까지 올라온 상태이며, 3나노 초미세 공정에서도 신규 고객사를 확보할 가능성이 높다”고 내다봤다. 스마트폰 등 모바일 사업을 담당하는 MX(모바일경험)사업부는 오는 26일 서울에서 처음으로 개최하는 ‘언팩’ 행사를 통해 또 한번의 폴더블폰 혁신을 공개한다. 그간 삼성전자는 갤럭시 S시리즈와 갤럭시 Z시리즈 신제품을 공개하는 언팩을 미국 뉴욕과 샌프란시스코 등에서 개최해 왔지만, 올해는 ‘폴더블폰 종주국’의 기술력을 강조하기 위해 서울을 개최지로 확정했다.

삼성전자가 파운드리(반도체 위탁생산) 2나노(㎚) 공정의 구체적인 로드맵을 처음 발표하며 1위 업체인 대만 TSMC 등과의 경쟁에 불을 댕겼다. 삼성전자는 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 열고 2025년 모바일용을 중심으로 2나노 공정을 양산하고, 2026년 고성능컴퓨팅(HPC)용, 2027년 오토모티브용 공정으로 확대한다고 발표했다. 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산할 예정이다. ‘나노’는 반도체 회로 선폭을 의미하며, 1㎚는 10억분의1m다. 회로 선폭이 미세할수록 저전력, 고성능, 초소형 반도체를 만들 수 있다. 삼성전자에 따르면 2나노 공정은 3나노 공정 대비 성능은 12%, 전력효율은 25% 향상시킬 수 있다. 현재 양산 가능한 기술 수준에서는 3나노 공정이 가장 앞선 기술이다. 1년 전 세계 최초로 도입한 삼성전자와 TSMC만 3나노 양산이 가능하다. 2나노 공정 양산 시작을 두고 세계 1위 파운드리 업체인 TSMC가 삼성과 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 대만 언론은 TSMC가 2나노 공정의 시범 생산 준비에 착수했고, 연내 반도체 제품이 소량 생산될 예정이라고 보도했다. 파운드리 사업 재진출을 선언한 인텔도 올해 초 “2나노와 1.8나노 공정용 기술을 개발했다”고 밝혔다. 삼성전자는 지난해 6월 차세대 트랜지스터인 ‘게이트 올 어라운드’(GAA) 구조를 적용한 3나노 양산을 시작했다. GAA는 기존 트랜지스터 구조인 핀펫의 한계를 극복할 차세대 기술로, 이 구조를 도입한 파운드리 업체는 삼성전자가 유일하다. 경계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)은 지난달 대전 한국과학기술원(KAIST)에서 열린 경연에서 “2나노 공정부터는 업계 1위도 GAA를 도입할 것”이라며 “5년 안에 기술로 업계 1위를 따라잡겠다”고 밝혔다. 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 포럼 기조연설에서 “삼성전자는 인공지능 반도체에 가장 최적화된 GAA 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 인공지능 기술 패러다임 변화를 주도하겠다”고 말했다.

삼성전자가 아직 양산을 하지 못한 파운드리(반도체 위탁생산) 2나노(㎚) 공정의 구체적인 로드맵을 처음 발표하며, 1위 업체인 대만 TSMC 등과의 경쟁에 불을 댕겼다. 삼성전자는 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 열고 2025년 모바일용을 중심으로 2나노 공정을 양산하고, 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC)용, 2027년 오토모티브용 공정으로 확대한다고 발표했다. 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산할 예정이다. 나노란 반도체 회로 선폭을 의미하며, 1㎚는 10억분의 1m다. 회로 선폭이 미세할수록 저전력, 고성능, 초소형 반도체를 만들 수 있다. 삼성전자에 따르면 2나노 공정은 3나노 공정 대비 성능이 12%, 전력효율이 25% 향상된다. 현재 양산 가능한 기술 수준에서는 3나노 공정이 가장 앞선 기술이다. 1년 전 세계 최초로 도입한 삼성전자와 TSMC만 3나노 양산이 가능하다. 2나노 공정 양산을 시작하기 위해 세계 1위 파운드리 업체인 TSMC가 삼성과 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 대만 언론은 TSMC가 2나노 공정 반도체 제품의 시범 생산 준비에 착수했고, 연내 2나노 제품을 소량으로 시범 생산할 예정이라고 보도했다. 앞서 TSMC는 2나노 공정 개발을 위해 엔비디아의 슈퍼컴퓨터를 활용해 기술 협업을 하기도 했다. 파운드리 사업 재진출을 선언한 인텔도 올해 초 “2나노와 1.8나노 공정용 기술을 개발했다”고 선언했다. 삼성전자는 지난해 6월 차세대 트랜지스터인 ‘게이트 올 어라운드(GAA)’ 구조를 적용한 3나노 양산을 시작했다. GAA는 기존 트랜지스터 구조인 핀펫의 한계를 극복할 차세대 기술로, 이 구조를 도입한 파운드리 업체는 삼성전자가 유일하다.경계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)은 지난달 대전 한국과학기술원(KAIST)에서 열린 경연에서 “2나노 공정부터는 업계 1위도 GAA를 도입할 것”이라며 “5년 안에 기술로 업계 1위를 따라잡겠다”고 밝혔다. 3나노 이하 초미세 공정은 파운드리 산업의 격전지가 될 전망이다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 올해부터 2026년까지 전 세계 반도체 시장이 연평균 9.1% 성장하는 가운데 파운드리 시장은 연평균 12.9%씩 성장할 것으로 예상된다. 특히 3나노 이하 공정이 전체 파운드리 매출에서 차지하는 비중은 같은 기간 8%에서 24.4%로 증가할 것으로 예상된다. 3나노 이하 공정 매출은 연평균 65.3% 성장할 것으로 추정된다. 삼성전자는 팹리스(반도체 설계 전문 회사) 고객의 효율적 제품 설계를 지원하기 위해 반도체 설계자산(IP) 확보에도 노력 중이다. 삼성 파운드리는 현재 50개 글로벌 IP 파트너와 4500개 이상의 IP를 확보하고 있다. 다만 파운드리 시장점유율에서는 TSMC가 삼성전자를 월등히 앞서고 있다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 TSMC와 삼성전자의 시장 점유율 격차는 작년 4분기 42.7%포인트에서 올해 1분기 47.7%포인트로 더 벌어졌다. 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 포럼 기조연설에서 “많은 고객사들이 자체 제품과 서비스에 최적화된 인공지능 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다”며 “삼성전자는 인공지능 반도체에 가장 최적화된 GAA 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 기술 패러다임 변화를 주도하겠다”고 말했다.

2023년 1분기 파운드리 시장에서 TSMC는 처음으로 점유율 60.1%를 기록하면서 파운드리 시장의 맹주임을 과시했습니다. 2위인 삼성전자의 점유율이 12.4%이고 3위인 글로벌 파운드리가 6.6%임을 감안하면 파운드리 시장의 절대 강자라고 해도 과언이 아닌 상황입니다. 하지만 파운드리 시장 진출을 선언하면서 공격적인 로드맵을 공개한 인텔이나 역대급 투자 계획을 지닌 삼성의 추격이 거센 만큼 3~4년 뒤의 상황이 어떻게 바뀔지는 아무도 장담할 수 없습니다. 삼성의 경우 TSMC보다 먼저 3nm에서 게이트 올 어라운드(GAA) 방식을 도입했습니다. 처음에는 어려움이 있지만, GAA 공정에서 더 많은 노하우를 축적해 2nm 이하 미세 공정에서 도약할 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 인텔은 최근 웨이퍼 후면 전력 공급 기술인 파워비아를 공개했습니다. 파워비아 기술과 인텔의 첫 EUV 리소그래피 공정인 인텔 4 공정을 적용한 내부 테스트용 프로세서인 블루 스카이 크릭을 통해 내년 20A 공정 출시 전에 충분히 기술을 검증하고 오류를 수정할 시간을 벌겠다는 의도입니다. 그런데 오히려 파운드리 선두 주자인 TSMC는 다소 느긋한 모습입니다. TSMC는 3nm, 4nm 및 그 파생 공정들을 먼저 적용한 후 2025년부터 대량 생산 예정인 2nm 공정인 N2에서 나노시트(nanosheet) GAA 공정을 적용할 예정입니다. 참고로 TSMC는 3nm 공정에 기존의 핀펫을 개량한 핀플렉스 공정을 적용했습니다. 그러나 TSMC에도 몇 가지 비장의 무기가 있습니다. N2 공정에는 GAAFET 적용 트랜지스터 이외에 SHPMIM(super-high-density metal-insulator-metal) 캐파시터가 들어가 저항을 절반 정도로 줄일 수 있습니다. 또 반도체의 재분배층(redistribution layer, RDL) 소재를 알루미늄에서 구리로 변경해 저항을 더 줄여 에너지 효율은 높이고 성능은 높인다는 계획입니다.이를 모두 적용할 경우 N2는 N3E 공정과 비교해서 같은 전력에서 10~15% 정도 높은 성능 혹은 같은 성능에서 25~30% 낮은 전력 소모를 지니게 됩니다. 그리고 트랜지스터 밀도 역시 15% 정도 증가해 더 많은 트랜지스터를 집적한 프로세서를 제조할 수 있습니다. N2P 공정은 인텔의 파워비아 같은 후면 전력 공급 방식을 사용합니다. 현재의 최신 미세 공정 반도체는 트랜지스터 층이 가장 아래에 있고 그 위에 전력 배선과 신호 입출력을 담당하는 배선이 층층이 쌓여 있는 방식입니다. 이 방식은 제조가 편리하다는 장점이 있으나 신호 배선과 전력 배선이 서로 얽히게 되는 단점이 있습니다. 이 단점은 프로세서가 복잡해지고 공정이 미세해지면서 더 심각해지고 있습니다. 인텔은 20A 이후 공정에서 전력층을 트랜지스터층 아래로 옮겨 신호층과 분리해 이 문제를 해결할 예정입니다. 인텔의 주장에 의하면 파워비아를 적용한 인텔 4 공정은 전력 공급이 떨어지는 IR 드롭 현상을 30% 이상 줄이고 같은 전압에서 클럭을 6% 정도 더 높일 수 있습니다. N2P 공정 역시 비슷한 효과를 기대할 수 있을 것입니다. 다만 적용은 한참 후인 2026년부터입니다. TSMC는 파운드리 시장에서 점유율 50%를 넘기고도 계속해서 점유율을 올려 이제는 60% 돌파라는 고지를 달성했습니다. 이미 거의 독점에 가까운 상태입니다. 하지만 인텔과 삼성이라는 만만치 않은 상대가 도전장을 내밀고 있습니다. 로드맵만 보면 TSMC가 특별히 더 유리해 보이진 않지만, 수많은 충성 고객과 파운드리 사업에서 축적한 오랜 노하우가 만만치 않은 회사입니다. 물론 안정적인 수율과 공급 능력 역시 무시 못 할 장점입니다. 다만 영원한 강자는 없는 법입니다. 팹리스 반도체 기업 역시 공급망을 하나만 가지고 있는 것보다 두 개 이상 확보하는 것이 더 안전하다고 생각할 것입니다. 따라서 기술과 가격 측면에서 어느 정도 대체할 수 있는 회사가 나온다면 TSMC의 미세 공정 독점 구조도 깨질 수 있습니다. 그런 회사가 나올지 아니면 앞으로도 지금처럼 TSMC의 독점 구도가 점점 더 강화될지 몇 년 후가 궁금합니다.