삼성 파운드리 ‘대반격’ 시작됐다… 본격가동도 전에 ‘풀케파’

■ 미국 ‘테일러 팹’ 이달말쯤 시범 가동… 2나노 수주 이어지며 생산예정 물량 꽉 차
초기생산 月5만장, TSMC 근접
테슬라 등 미국 빅테크 수요 선점
2나노 수주 물량 2배 늘어날 듯
연말 착공 2공장 준비도 가속화
생산설비 도입·인력 파견 추진

이르면 이달 말 시범 가동에 돌입하는 삼성전자 미국 텍사스주 테일러 파운드리 팹 전경. 이곳에서는 테슬라·브로드컴 빅테크의 차세대 인공지능 칩이 생산된다. 그래픽=김유종 기자, 삼성전자 제공

삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산) 사업부가 테슬라·브로드컴 등 미국 빅테크(거대기술기업)발 대형 수주에 힘입어 대만 TSMC가 장악한 글로벌 파운드리 시장 대반격에 나선다. 이르면 이달 말 시범 가동에 돌입하는 미국 텍사스주 테일러 파운드리 팹(공장)은 이미 생산 예정 물량이 꽉 찬 ‘풀케파’에 돌입했고, 연말 착공하는 2공장에 반입될 국내 협력사의 장비 도입도 추진 중인 것으로 확인됐다.

내년 글로벌 파운드리 시장 주도권을 가를 최첨단 공정인 2나노미터(㎚·1㎚=10억 분의 1m) 분야에서 TSMC와 대등한 수준의 양산 역량을 확보, 빅테크의 ‘탈(脫) TSMC’ 수요를 선점하겠다는 승부수로 풀이된다.

8일 반도체 업계에 따르면 삼성전자 미국 테일러 팹은 테슬라의 차세대 인공지능(AI) 칩 ‘AI5’를 비롯해 브로드컴의 차세대 통신용 반도체, 영국 암(Arm)의 스마트기기용 AI 칩 등 2나노 수주가 이어지면서 가동 전부터 사실상 풀케파 상태에 도달했다. 올해 초 60% 수준이었던 2나노 수율(정상품 비율)은 최근 4나노·5나노 등 기존 선단 공정의 수율 안정화에 힘입어 양산이 가능한 80%대에 도달한 것으로 알려졌다.

삼성전자가 2022년부터 370억 달러(약 52조 원)를 투자해 지은 테일러 팹은 다음 달 초 시범 가동을 거쳐 내년 대량 생산에 착수한다. 초기 생산 능력은 웨이퍼 투입 기준 월 5만 장으로 대만 TSMC(8만 장)에 근접한 수준이다. 앞서 삼성전자는 지난 6월 테일러 팹에 공정·장비·수율 담당 인력을 파견한 데 이어, 7월 장비 설치에 돌입한 바 있다.

삼성 파운드리의 핵심 거점인 테일러 팹이 풀케파 상태에 진입하면서 반도체(DS) 부문의 ‘아픈 손가락’인 파운드리사업부의 실적도 빠르게 상승 중이다. 삼성전자는 최근 실적 발표회에서 올해 2나노 수주 물량이 지난해보다 두 배 이상 늘어날 것으로 내다봤다. 엔비디아의 추론 전용 칩인 ‘그록3’도 지난달부터 양산에 돌입했다. 4나노 공정 기반의 그록3는 언어처리장치(LPU) 256개를 묶어 랙 규모로 구성한 시스템으로 차세대 AI 플랫폼 ‘베라 루빈’의 추론 성능을 확장하는 역할을 맡는다. 삼성전자가 최근 4나노 파운드리 가격을 최대 15% 인상한 점도 실적 상승에 영향을 미쳤다.

올해 말 착공해 2030년 양산을 목표로 잡은 테일러 2공장 준비도 가속하고 있다. 삼성전자는 최근 주요 협력사를 대상으로 2공장에 도입될 반도체 생산 설비의 안전성 인증을 미리 획득할 것을 요청한 것으로 알려졌다. 일부 협력사는 테일러 2공장 건설을 위해 수십 명의 인력을 현지에 파견하는 방안을 추진 중인 것으로도 전해졌다.

물고 물리는 주도권 전쟁도 가열되고 있다. 미국 인텔은 지난달 200억 달러 규모의 신주를 발행하고 2나노급 ‘18A’ 공정과 차세대 1.4나노급 ‘14A’ 투자를 확대하고 있다. 일본 반도체 부활의 상징인 라피더스도 지난달 홋카이도(北海道)에 2나노 파운드리 공장을 완공하고 웨이퍼 시범 투입 단계에 돌입했다.

김호준 기자