AI5와 82조 투자, 삼성·TSMC의 다른 파운드리 속도

AI 수요 확대 국면... TSMC는 속도전, 삼성은 보폭 조절
여전히 큰 격차 속 머스크 "AI5 설계 막바지" 발언 눈길

미국 텍사스주 테일러시에 건설 중인 삼성전자 반도체 공장. ⓒ삼성전자

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 테슬라의 차세대 인공지능(AI) 반도체 ‘AI5’ 설계가 막바지 단계에 접어들었다고 밝히면서 파운드리(반도체 위탁생산) 시장의 경쟁 구도가 다시 주목받고 있다. 같은 시기 대만 TSMC가 올해 파운드리 설비투자에 최대 82조원을 투입하겠다는 계획을 발표하면서 양사의 전략 차이가 더욱 선명해졌다.

21일 업계에 따르면, 최근 대만 TSMC는 올해 파운드리 설비투자에 최대 82조원을 투입하겠다고 밝히며 시장 주도권을 한층 더 강화하고 있다. 같은 시기 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 차세대 인공지능(AI) 반도체 'AI5' 설계가 막바지 단계에 접어들었다고 언급했다.

이에 삼성 파운드리의 역할에도 다시 시선이 쏠리고 있다. 다만 이 두 장면은 삼성과 TSMC의 우열을 단정하기보다는, AI 시대 파운드리가 서로 다른 전략을 선택하고 있음을 보여주는 대비로 읽힌다는 관측이 크다.

TSMC는 올해 520억~560억달러(한화 약 76조~82조원)에 달하는 대규모 투자를 전망하고 있다. 시장 예상치를 웃돈 수치인데, 주요 고객사의 안정적인 물량을 기반으로, 첨단 공정 캐파를 공격적으로 늘리며 '1위 파운드리' 지위를 굳히는 전략이다. AI 인프라 투자가 중장기적으로 이어질 것이라는 확신이 전제돼 있다.

삼성 파운드리는 다른 현실에 놓여 있다. 시장 점유율 2위를 유지하고 있지만, 수익성 확보가 여전히 과제로 남아 있다. 삼성전자의 반도체 설비투자 규모는 TSMC에 비해 약 20% 수준인 것으로 알려져있다. 단순한 경쟁력 부족이라기보다는, 메모리와 시스템반도체를 함께 가져가는 삼성전자의 사업 구조에서 비롯된 격차다.

이런 맥락에서 테슬라의 AI5 발언은 삼성 파운드리의 즉각적인 반등 신호라기보다, AI 반도체 공급망이 얼마나 빠듯해졌는지를 보여주는 사례로 해석된다. TSMC의 캐파가 빠르게 소진되는 상황에서, 삼성전자는 빅테크들에게 여전히 의미 있는 대안 파운드리로 기능하고 있다는 점이 부각된 것이다.

일각에서는 삼성 파운드리가 '차선책' 역할에 머물러 있다는 지적도 나오지만, 이를 부정적으로만 볼 필요는 없다는 분석도 있다. TSMC가 모든 수요를 흡수하기 어려운 구조 속에서, 삼성전자는 2·3나노 공정 경쟁력을 점진적으로 끌어올리는 한편, 성숙 공정에서 수익성을 확보하는 방식으로 입지를 다질 수 있다는 시각이다.

삼성전자는 현재 2나노 공정의 수율과 성능 개선에 역량을 집중하고 있다. 미국 테일러 공장을 중심으로 한 최선단 공정 양산 준비도 진행 중이다. 단기간에 TSMC를 따라잡기보다는, AI 시대 파운드리 시장에서 지속 가능한 역할을 확보하는 것이 현실적인 목표라는 평가가 나온다.

한편 테슬라는 지난해 7월 삼성전자와 약 23조원 규모의 반도체 공급 계약을 맺었다. 삼성전자는 올해 가동을 앞둔 미국 텍사스주 테일러 공장을 비롯해 2~3나노미터(㎚)급 선단 공정을 활용해 테슬라의 차세대 AI 칩을 생산할 것으로 전망된다.

머스크는 지난해 10월 "삼성전자와 TSMC가 모두 AI5 개발에 참여중"이라고 언급하며 삼성 참여를 공식화했다. 업계에서는 AI5 주요 물량이 당초 TSMC에 많이 배정될 것이라는 전망도 나왔지만, 머스크의 멀티 벤더 언급으로 삼성의 역할 가능성이 커졌다는 해석도 있다.

업계 관계자는 "AI 칩 수요가 빠르게 늘면서 글로벌 고객사들도 단일 파운드리에 의존하기보다 복수의 파트너를 두려는 흐름이 굳어지고 있다"며 "TSMC가 주도권을 쥔 상황이지만, 삼성 파운드리가 일정한 역할을 맡을 수 있는 여지는 계속 존재한다"고 말했다