테슬라 반도체 직접 생산 본격화…日서 장비 조달 나서 [도쿄나우]

머스크 '테라펩 프로젝트' 본격화
웨이퍼 月 100만 장 생산 추진
삼성·SK 공급에도 영향 미칠듯

사진=로이터연합뉴스

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 반도체 직접 생산을 위한 본격 행보에 나섰다. 테슬라와 스페이스X에 필요한 반도체를 직접 생산하기 위해 일본 장비업체들과 조달 협의에 나선 것이다. 두 회사가 미국 텍사스주에 짓는 반도체 공장 ‘테라팹’의 조달팀이 공급업체에 제시한 생산 목표는 2032년 이후 실리콘 웨이퍼 기준 월 100만 장이다.

자율주행용 인공지능(AI) 칩을 자체 설계하고 생산은 삼성전자와 대만 TSMC 등에 맡겨온 테슬라는 테라팹을 통해 제조까지 직접 하겠다는 구상이다. 연산용 로직 반도체는 물론 메모리 반도체 제조와 첨단 패키징도 한곳에서 하기로 했다. 단기에는 삼성전자의 테슬라 파운드리 수주가, 장기에는 삼성전자와 SK하이닉스의 AI 메모리 공급 기회가 영향을 받을 수 있다는 분석이다.

 일본 공급업체 만난 테라팹…“몇 달 안에 장비 납품해 달라”

9일 니혼게이자이신문에 따르면 테라팹 조달 담당자 여러 명은 이달 초 일본을 방문해 현지 공급업체들과 회의를 열었다. 테라팹 측은 일본 반도체 제조장비 업체들에 발주 계획을 제시하고 양산에 필요한 장비와 납기 등을 조율하고 있다. 어느 업체에 어떤 장비를 얼마나 발주했는지는 공개되지 않았다.

머스크가 지난 3월 테라팹 구상을 처음 공개했을 때만 해도 반도체 업계에선 회의적인 반응이 많았다. 첨단 공장을 건설하고 운영하려면 전문 인력과 생산 기술이 필요한 데다 테슬라와 스페이스X가 실제로 대규모 투자를 집행할지 가늠하기 어려웠기 때문이다. 반도체 공급 부족이 이어지는 가운데 테라팹 측이 장비 발주에 나서면서 일본 공급업체들도 실질적인 사업 기회로 받아들이기 시작했다. 한 공급업체 임원은 “지금 반도체 업계에서 가장 큰 화제는 키옥시아도 라피더스도 아니다. 일론 머스크다”라고 말했다.

반도체 검사장비 업체 어드반테스트의 더글러스 라피버 최고경영자(CEO)는 지난달 실적 설명회에서 테라팹 관련 거래를 구체적으로 언급하지 않으면서도 “(테라펩 프로젝트는) 현실화하고 있으며 앞으로 의미 있는 사업으로 성장할 것”이라고 말했다. 다른 장비업체는 테라팹 측으로부터 불과 몇 달 뒤까지 장비를 납품해 달라는 요구를 받았다. 이 업체 관계자는 “무리한 주문이지만 가능한 한 대응할 수밖에 없다”고 했다.

 웨이퍼 월 100만 장 목표…70만 장은 메모리에 배정

테라팹은 테슬라와 스페이스X가 미국 텍사스주 그라임스카운티에 건설하는 반도체 공장이다. 양사는 테슬라의 자율주행차와 휴머노이드 로봇, 스페이스X가 구상하는 우주 데이터센터 등에 들어갈 칩을 생산할 계획이다. 스페이스X는 두 회사가 장차 필요로 할 칩을 연산에 쓰이는 전력 규모로 환산하면 1테라와트(TW)를 넘을 것으로 보고 있다. 텍사스주 정부가 발표한 테라팹 1단계 투자 규모는 168억달러 이상이다.

닛케이에 따르면 테라팹 측은 올가을 장비업체 등에 2032년 이후 실리콘 웨이퍼 기준 월 100만 장 규모의 생산능력을 갖추겠다는 방침을 비공식적으로 전달했다. 이 가운데 약 70만 장을 데이터 저장에 쓰이는 메모리 반도체에, 30만 장 남짓을 연산 처리를 담당하는 로직 반도체에 배정할 계획이다. 라피더스의 홋카이도 지토세 공장 생산능력은 월 2만5000장이다. 두 공장의 생산 품목이 다른 만큼 40배는 웨이퍼 투입 규모를 비교한 수치다.

미국 인텔도 프로젝트에 참여하고 있어 테라팹이 양산에 인텔의 생산 기술을 활용할 가능성이 있다. 테라팹이 자체 생산설비를 구축하는 과정에서 기존 반도체 제조사들이 어떤 역할을 맡을지도 관심사다.

 삼성에 AI6 맡긴 테슬라…후속 칩은 자체 생산 가능성

삼성전자에는 테슬라의 후속 AI칩 수주가 걸려 있다. 삼성전자는 테슬라와 165억달러 규모의 반도체 공급 계약을 맺었다. 머스크는 삼성전자의 텍사스주 테일러 공장에서 테슬라의 차세대 AI칩 ‘AI6’를 생산한다고 밝혔다. 삼성은 첨단 2나노미터(㎚) 공정을 적용해 2027년 하반기 테슬라용 칩 생산에 나설 계획이다.

테라팹이 안정적으로 양산할 수 있게 되면 테슬라는 AI6 이후 세대 칩의 일부를 자체 공장에 배정할 수 있다. 외부 위탁생산을 계속하더라도 자체 생산능력이 생기면 발주 물량과 단가를 협상할 때 선택지가 늘어난다. 반대로 테라팹의 가동이 늦어지거나 초기 수율이 낮으면 삼성전자 등 기존 파운드리에 생산을 맡기는 기간이 길어질 수 있다.

삼성전자와 SK하이닉스가 함께 주목하는 분야는 고대역폭메모리(HBM)다. 테슬라는 테라팹 채용 공고에서 HBM과 저전력 D램(LPDDR) 설계를 담당할 인력을 모집하고 있다. 테라팹이 제시한 월 70만 장은 전체 메모리 웨이퍼 목표다. HBM과 저전력 D램에 각각 얼마를 배정할지, 외부에서 들여온 칩을 패키징할지, D램 웨이퍼 제조와 적층까지 직접 할지는 구체적으로 공개되지 않았다.

HBM을 직접 공급하려면 설계에 이어 D램 제조와 적층·패키징 공정에서도 안정적인 수율을 확보해야 한다. 테라팹이 이 단계까지 도달하면 한국 업체에 먼저 영향을 미칠 수 있는 건 머스크 계열사의 신규 발주 물량이다. 테슬라의 로봇과 자율주행차, 스페이스X의 우주 데이터센터가 실제로 커지면 메모리 수요도 늘어날 수 있다. 삼성전자와 SK하이닉스가 그 수요를 얼마나 확보할지는 테라팹의 자체 생산 범위와 양산 속도에 달려 있다.

머스크는 지난달 2028년 하반기부터 양산하겠다는 목표를 밝혔다. 최첨단 반도체 공장은 건설 계획에서 양산까지 통상 3년 이상 걸린다. 반도체 양산 경험이 없는 테슬라와 스페이스X가 공장 건설과 장비 반입, 공정 검증을 짧은 기간에 진행해야 한다. 일본 공급업체가 요구받은 납기를 맞출 수 있을지도 변수다. 미국 중간선거에 따른 텍사스주 주지사 교체도 투자 일정에 영향을 줄수 있다는 분석이다.

일본 반도체 시장조사업체 관계자는 “스페이스X용 반도체 수요를 얼마나 기대할 수 있을지 불투명한 상황에서 공장 완공 뒤에도 생산능력을 순조롭게 채울 수 있을지 지켜봐야 한다”고 말했다.

도쿄=최만수 특파원 bebop@hankyung.com