TSMC, 3나노 공정 반도체 양산…삼성 이어 두번째

파운드리 기술 전쟁 격화..전력 효율성 35% 개선
TSMC 회장 "10년간 고속 성장..2나노도 개발할 것"

[이데일리 김상윤 기자] 대만 반도체 파운드리(수탁생산)업체인 TSMC가 29일(현지시간) 삼성전자에 이어 3나노미터(㎚, 1㎚=10억분의 1m) 공정 양산을 시작했다. 최첨단 반도체칩 생산을 두고 양 기업간 치열한 기술 전쟁이 펼쳐질 전망이다.

(사진=AFP)

블룸버그 등에 따르면 TSMC는 대만 남부 타이난 캠퍼스에서 이날 3나노 칩을 대량 생산하기 시작했다.

파운드리 1위업체인 TSMC는 삼성전자가 차세대 트랜지스터 구조인 ‘게이트올어라운드(GAA)’ 공정을 채택한 것과 달리 현재 주류인 핀펫 구조를 활용해 양산을 시작했다. 안정적인 수율을 바탕으로 최첨단칩 리더십을 계속 이어나가겠다는 취지다. TSMC는 퀄컴, 애플 등 미국 주요 테크기업들의 최첨단 칩을 생산하고 있다. TSMC 3나노 공정은 기존 5나노 대비 속도는 10~15%, 전력 효율성은 약 35% 개선된 것으로 알려졌다.

마크 리우 TSMC 회장은 “향후 10년간 반도체 산업은 빠르게 성장할 것”이라며 “3나노칩에 대한 수요는 매우 강하다”고 강조했다. 그러면서 “장기적으로 반도체칩 수요 전망에 자신이 있다”면서 “대만 신추시와 타이중 시에 공장을 세워 차세대 2나노칩 개발도 나서겠다”고 강조했다.

TSMC는 미국의 대중 반도체 굴기 견제에 따라 미국에 공장을 세우고 있다. 2024년부터는 애리조나 공장에서 4나노칩을, 2026년 제2공장에서 3나노칩을 양산할 계획이다. 이외 일본에도 공장을 세우면서 공급망을 다변화하고 있다. 다만 최첨단 칩 생산은 대만 내 공장에서 이뤄질 계획이다.

대만이 3나노칩 양산을 시작하면서 삼성전자와 기술력 경쟁은 보다 격화될 전망이다. 삼성전자는 지난 9월 TSMC보다 3나노칩 양산을 먼저 시작하면서 테크기업들의 관심을 끌어모으고 있다. 다만 오랜기간 고객사와 협력을 시작한 TSMC에 비해 네트워크가 상대적으로 약한데다 아직까지 충분한 수율을 확보하지 못해 TSMC로부터 고객을 뺏아오는 데 애를 먹고 있는 상황이다.

삼성전자는 올해 6월 세계 최초로 게이트 올 어라운드(GAA) 트랜지스터 기반 3나노 공정 양산을 개시했고, 오는 2027년 1.4나노 공정을 도입하겠다는 계획을 발표했다. TSMC는 2025년에 2나노 양산을 시작할 것으로 전망된다. 1.4나노 양산의 시점은 아직 밝히지 않고 있지만 업계에선 TSMC의 1.4나노 공정 도입 시기를 2027~2028년으로 추정하고 있다.

김상윤 (yoon@edaily.co.kr)