3나노 모바일 AP 잇따라 출격…TSMC 수주 독식

애플 이어 퀄컴·미디어텍·삼성 3나노 칩 출시...구글은 내년 진입

(지디넷코리아=이나리 기자)올해 하반기 3나노미터(nm) 공정을 적용한 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 경쟁이 본격화된다.

지난해 애플에 이어 다음달 10월 미디어텍과 퀄컴이 나란히 3나노 공정을 적용한 AP를 처음으로 공개할 예정이다. 삼성전자와 구글 또한 3나노 공정의 신규 AP 출시를 앞두고 있다. 이 가운데 대만 파운드리 업체 TSMC는 애플, 퀄컴, 미디어텍, 구글의 3나노 AP를 모두 수주하면서 시장 선점에 성공했다.

(사진=엑스멤스)

모바일 AP는 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 핵심 반도체다. 전체 스마트폰 부품원가(BoM)에서 모바일 AP는 약 20%로 가장 높은 비중을 차지하는 반도체인 만큼, 값비싼 반도체에 속한다. 3나노 공정은 가장 최선단 공정으로 칩 제조 비용이 더 높아, 최근 스마트폰 출시 가격 상승의 주요 원인으로 지목되고 있다.

또 스마트폰은 AI 반도체 등 다른 시장에 비해 출하량이 많아 파운드리 업체는 AP 수주에 집중하고 있다. 현재 3나노 공정으로 칩을 생산할 수 있는 파운드리는 대만의 TSMC와 삼성전자뿐인데, TSMC는 삼성을 제외한 모든 고객사를 확보했다.

애플은 지난해 9월 3나노 공정의 모바일 AP 'A17 프로'를 아이폰15 프로·프로맥스에 탑재하며 3나노 AP 시장의 문을 열었다. 'A17 프로’는 TSMC의 첫 3나노 공정 고객사이기도 하다. 이어 이달 출시된 아이폰16 시리즈에는 TSMC 3나노 2세대 공정에서 생산된 ‘A18’과 ‘A18 프로’ AP가 탑재됐다. 특히 ‘A18 프로’는 AI 기능인 ‘애플 인텔리전스’를 매끄럽게 구동하기 위해 성능이 이전 보다 대폭 향상된 것으로 평가받았다.

대만 미디어텍도 TSMC 3나노 2세대 공정에서 생산한 칩셋을 선보인다. 미디어텍은 24일 웨이보를 통해 내달 9일 플래그십 스마트폰을 겨냥한 차세대 AP ‘디멘시티 9400′을 출시한다고 밝혔다. 디멘시티 9400은 이전 시리즈 보다 성능이 30% 향상된 것으로 예상된다.

미디어텍 모바일 AP '디멘시티'

미디어텍은 디멘시티 9400를 공급할 고객사도 다수 확보했다. 디멘시티 9400는 내달 10월에 연달아 출시되는 원플러스13과 비보 X200 시리즈, 오포 파인X8, X8프로에 탑재될 예정이다.

퀄컴도 10월 21~23일 하와이에서 ‘스냅드래곤 서밋’ 행사를 개최하고 차세대 AP ‘스냅드래곤 8 4세대’를 공개한다. 스냅드래곤 8세대 4 또한 TSMC 3나노 2세대 공정에서 생산된다. 앞서 퀄컴 스냅드래곤8 1세대는 전량 삼성전자에서 생산됐으나, 이후 2세대부터는 TSMC 팹에서 생산되고 있다. 스냅드래곤 8 4세대는 삼성전자가 내년 1분기에 출시하는 갤럭시S25 시리즈에 탑재될 예정이다.

퀄컴 스냅드래곤 8(사진=wccf)

삼성전자 시스템LSI도 3나노 공정을 적용한 엑시노스 2500 출시를 준비 중이다. 이 칩셋은 삼성전자 3나노 2세대 공정에서 생산된다.

엑시노스 2500은 갤럭시S25 시리즈에 탑재될 가능성이 높았지만, 최근 수율 저하와 전성비(전력 효율 대비 성능) 문제로 인해 경쟁사 제품에 비해 성능이 떨어진다는 평가가 나오면서 채택이 불투명해졌다.

트렌드포스 등 대만 언론에서는 삼성전자가 갤럭시S25 시리즈에 퀄컴의 스냅드래곤 칩셋을 전량 탑재할 경우 원가 부담이 커질 수 있어, 미디어텍의 디멘시티 9400를 교체 탑재하는 방안을 고려중이라는 보도까지 나왔다.

삼성전자 모바일 AP 브랜드 '엑시노스' (사진=삼성전자)

구글도 내년에 3나노 공정 ‘텐서 G5’ AP를 탑재한 스마트폰 픽셀 10시리즈를 출시할 계획이다. 구글은 2021년부터 올해까지 삼성 시스템LSI 협업으로 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) ‘텐서’를 개발하고, 그 칩을 삼성전자 파운드리에서 생산해 왔다. 하지만 내년에는 TSMC 3나노 2세대 공정을 통해 ‘텐서 G5’을 생산할 계획이다.

시장조사업체 카운터포인트에 따르면 올해 1분기 전 세계 모바일 AP 시장 점유율은 미디어텍 40%, 퀄컴 23%, 애플 17%, UNISOC 9%, 삼성전자 6% 순으로 차지했다.

이나리 기자(narilee@zdnet.co.kr)