"내가 반도체 끝판왕"..삼성전자 TSMC 인텔 파운드리 격전

미국 텍사스, 애리조나 등서
2024년 가동 목표 공장 건설
인텔은 미래 이끌 메가펩
오하이오로 정하고 공세 예고
반도체 각 분야 1위 업체가
파운드리에서 대격돌 예고

한국의 삼성전자와 대만 TSMC, 미국 인텔이 파운드리(반도체 위탁생산) 시장을 놓고 미국에서 한 판 승부를 벌인다. 현재 삼성전자는 텍사스주 테일러에, TSMC는 애리조나주 피닉스에 신규 파운드리 공장을 짓고 있다. 애리조나주 챈들러에 파운드리 2개 라인을 건설하고 있는 인텔은 대규모 반도체 공장과 연구시설 등이 접목된 '메가팹'을 오하이오에 짓기로 하고 대대적인 공세를 예고하고 있다.

■ 메가팹 준비하는 미국의 인텔

28일 업계에 따르면 인텔은 지난 21일(현지시간) 미국 오하이오주에 200억 달러(약 24조원)를 들여 반도체 제조공장을 짓는다고 발표했다. 인텔은 약 1000에이커 부지에 두 개의 첨단 반도체 공장을 지을 계획이다. 2025년 양산을 목표로 올해 말 착공한다.

업계에서는 이 곳이 펫 갤싱어 인텔 최고경영자(CEO)가 언급한 메가팹이 들어설 부지가 될 것으로 보고 있다. 인텔의 메가팹은 6~8개의 반도체 라인과 연구시설, 교육센터 등이 함께 들어서는 복합단지를 말한다. 인텔은 미국과 유럽에 각각 한 곳씩의 메가팹을 건설하기로 하고 그동안 후보지를 물색해왔다. 메가팹이 완성될 경우 최종 투자금액은 1000억 달러(약 120조원)를 넘을 정도로 큰 규모다.

인텔의 이런 투자는 계속되는 반도체 부족 사태에 대응하고, 자사의 차세대 혁신 제품 뿐 아니라 파운드리 서비스를 위한 선제적 행보로 풀이된다. 실제로 신규 오하이오 공장에서는 인텔이 생산하는 각종 프로세스와 칩 뿐 아니라 반도체 위탁생산도 진행된다.

인텔 파운드리 서비스 수석 부사장 겸 사장인 랜디르 타쿠르는 "오하이오 공장은 '인텔 18A(옹스트롬)'를 포함한 인텔의 최신 기술을 지원해 '옹스트롬 시대'를 열기 위해 설계됐다"고 말했다.

옹스트롬(100억분의 1ｍ)은 0.1㎚(나노미터)를 뜻한다. 이는 지난해 3월 인텔이 파운드리 시장 재진입을 선언하며 경쟁사와의 차별화를 위해 내세운 카드다. 인텔은 지난 19일에는 2025년부터 적용할 인텔 1.8나노 공정을 위해 네덜란드 ASML의 차세대 극자외선(EUV) 노광장비 도입 계약을 체결했다고 밝혔다.

반도체 업계의 절대강자였던 인텔은 최근 수년간 주력 사업인 중앙처리장치(CPU) 부분에서 경쟁력을 잃으며 체면을 구기고 있다. 14나노미터(1나노미터는 10억 분의 1미터)에서 10나노로의 미세공정 전환이 늦어지면서 주요 고객인 애플이 자체 CPU 개발로 인텔을 떠났다. 여기에 경쟁자인 AMD가 7나노 공정을 기반으로 한 CPU를 출시하면서 인텔을 강력하게 위협하고 있다. 나노 공정의 숫자가 줄어드는 미세공정으로 갈수록 반도체의 효율은 높아지고 전력소모는 줄어든다. 또 대만의 엔비디아는 독자적인 그래픽처리장치(GPU)를 통해 CPU의 자리를 넘보는 상황이다.

사면초가에 놓인 인텔의 선택지는 파운드리였다. 특히 코로나 사태 이후 미국 내 반도체 부족 현상이 심화되면서 파운드리 투자에 대한 요구가 높아졌다. 미국 정부 차원에서 520억 달러 규모의 지원금을 책정했을 정도다. 인텔은 미국에 절대적으로 필요한 차량용 반도체를 포함한 첨단 반도체를 생산하겠다는 명목으로 적극적인 투자를 밝혔다. 여기에는 미국 정부의 보조금을 최대한 활용하겠다는 전략도 숨겨졌다. 4년 전 파운드리 사업에서 철수했던 인텔이지만 CPU 공정의 기술을 활용하면 충분히 승산이 있다는 계획이다.

■ 삼성·TSMC·인텔의 파운드리 경쟁

미국 내 파운드리 경쟁에는 공교롭게도 반도체 각 부문 1위 업체가 싸우게 됐다. 삼성은 메모리 반도체, TSMC는 파운드리, 인텔은 CPU의 절대 강자다.

또 이들이 현재 짓고 있는 공장은 2년 뒤인 2024년에 본격적인 가동을 앞두고 있다. 삼성이 텍사스주 테일러에 170억 달러를 투자해 건설하는 신규 공장은 1분기에 착공해 2024년 하반기 가동을 목표로 하고 있다. TSMC와 인텔이 애리조나주에 짓고 있는 공장 또한 가동시기가 2년 뒤다. TSMC의 경우 미국 내 공장의 세부 내용은 공개하지 않고 있지만 업계에서는 5나노의 최첨단 설비가 들어설 가능성도 있는 것으로 보고 있다. 2년 뒤 이들 공장이 일제히 가동을 시작할 경우 고객을 확보하기 위한 경쟁 또한 격화될 것으로 예상된다.

세계 반도체 파운드리 시장은 작년 3분기 기준 TSMC가 53.1%로 압도적인 1위이며, 삼성이 17.1%로 2위다. 대만의 UMC와 미국의 글로벌파운드리가 각각 7.3%와 6.1%, 중국의 SMIC가 5.0%의 점유율을 차지하고 있다. 반도체 업계는 인텔의 공격적인 투자로 파운드리 시장이 장기적으로 TSMC와 삼성전자, 인텔 '3강 체제'로 재편될 가능성이 큰 것으로 보고 있다.

미국 뿐 아니라 전 세계적인 반도체 투자 경쟁은 당분간 이어질 것으로 보인다. 이미 TSMC는 올해 역대 최대 규모인 440억 달러(약 52조원)의 투자금액을 집행하겠다고 선언했다. 대부분 대만과 미국 신규 생산라인 건설에 투입될 것으로 전망된다. 삼성전자 또한 올해 평택 4공장 건설을 본격화 할 것으로 보인다. 현재 진행중인 3공장 건설을 마무리짓고 새로운 라인 건설을 시작한다는 얘기다. 인텔 또한 미국을 넘어 유럽에도 메가팹을 추가로 지을 것으로 전망된다.

[이승훈 기자]