“AI칩 2나노 시장 잡아라”… 韓-대만-日 ‘파운드리 삼국지’

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“AI칩 2나노 시장 잡아라”… 韓-대만-日 ‘파운드리 삼국지’

 

동아일보  업데이트 2025-02-12 03:132025년 2월 12일 03시 13분 입력 2025-02-12 03:00

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1등 주자 TSMC, 하반기 양산
삼성, 공정고도화-고객 확보 사활
日라피더스, 4월 시제품 생산 계획
“맞춤 제작 통한 고객사 확보가 핵심”

인공지능(AI) 시대 첨단 반도체의 새 주류로 떠오르는 2nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m) 시장을 두고 한국, 대만, 일본 등 3국의 파운드리(반도체 위탁생산) 경쟁이 본격화되고 있다. 1등 주자인 대만 TSMC는 시제품 생산을 마친 데 이어 양산을 앞두고 있다. 앞서 3나노에서 고전한 삼성전자는 반도체 시장에서 차지하는 위상을 되찾겠다는 각오로 공정 고도화 및 고객사 확보에 사활을 걸고 있다. 후발 주자인 일본 반도체 연합 라피더스의 추격도 관전 포인트로 꼽힌다.

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11일 반도체 업계에 따르면 TSMC는 최근 월 5000장(300mm 웨이퍼 기준) 정도의 소규모 2나노 반도체 생산을 시작하고 하반기(7∼12월) 양산을 위한 고객사 검증 작업을 진행하고 있다. 월 5000장은 올해 말 TSMC의 2나노 팹 본격 가동 시 예상되는 월 2만5000∼5만 장의 10∼20% 규모다. TSMC는 2나노 핵심 거점인 가오슝 공장의 장비 반입식을 예정보다 6개월 앞당긴 지난해 11월 진행했다. TSMC는 2나노 시범 생산에서 수율(정상품 비율)이 60%로 안정 궤도에 접어든 것으로 알려졌다. 보통 반도체 신제품은 수율 50%를 넘어서면 상업성을 가졌다고 평가한다.

삼성전자도 연내 양산을 목표로 2나노 공정 가동 준비에 박차를 가하고 있다. 삼성전자는 지난달 열린 지난해 4분기(10∼12월) 실적 발표 후 콘퍼런스콜에서 “2나노 공정은 현재 모바일, 고성능컴퓨팅(HPC)에 최적화해 개발 중이고 1세대 버전의 디자인키트(설계)를 고객사에 배포했다”며 “수주도 1티어(최선두) 업체와 논의 중”이라고 했다. 삼성전자는 지난해 일본 AI 유니콘(자산가치 1조 원)인 프리퍼드네트웍스로부터 2나노 기반 AI 칩 수주를 따냈다. 특히 업계에서는 TSMC의 2나노 웨이퍼 가격이 지나치게 비싸다는 지적이 나오고 있다. TSMC 독점 상황에 불만을 가진 팹리스(반도체 설계업체)들을 새로운 고객으로 끌어올 수 있다는 기대감도 있다.

일본 라피더스는 지난해 말 일본 반도체 업계 최초로 첨단 공정에 필수인 극자외선(EUV) 노광장비를 들이고 공장 설립에 속도를 내고 있다. 라피더스도 올 4월 2나노 시제품을 생산할 계획이다. 라피더스는 2022년 도요타, 소니, 소프트뱅크 등 8개 일본 기업이 모여 출범한 첨단 반도체 업체다. 라피더스는 지난해 12월 네덜란드 ASML로부터 대당 수천억 원에 달하는 EUV를 들여 왔고 앞으로 10대까지 늘릴 계획인 것으로 알려졌다. 고이케 이츠요시 라피더스 사장은 “2나노 팹 건설은 순조롭게 진행되고 있다”며 “2036년까지 누적 18조 엔(약 171조 원)의 수익을 낼 것”이라고 말했다.

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반도체 업계가 2나노 공정에 속도를 내는 이유는 엔비디아, 애플, 퀄컴 등 주요 반도체 팹리스들이 차세대 먹거리로 이를 낙점하고 올해 또는 늦어도 내년을 목표로 상용화 준비에 나섰기 때문이다. 2나노는 3나노 공정보다 성능이 15% 뛰어나고 전력 효율도 30% 높다는 평가를 받는다. 권석준 성균관대 화학공학부 교수는 “파운드리는 D램 메모리와 달리 맞춤 제작으로 고객사를 확보하는 것이 핵심”이라며 “단순 기술 개발을 넘어 수율을 잡고 제품 및 고객사 포트폴리오를 다양화해야 성공할 수 있다”고 말했다.

#일본 라피더스     #대만 TSMC     #삼성전자     #인공지능(AI) 시대

 

박현익 기자 beepark@donga.com