[비즈니스포스트] 애플이 자체 개발하는 인공지능(AI) 서버용 반도체에 TSMC의 차세대 패키징 기술인 시스템온IC(SoIC)를 적용할 것이라는 모간스탠리의 전망이 나왔다.

TSMC의 SoIC 패키징은 내년 양산을 앞둔 2나노 미세공정 파운드리 기술과 함께 활용되며 애플과 AMD 등 주요 고객사의 반도체 성능 향상에 기여할 것으로 예상된다.

대만 경제일보는 4일 “TSMC가 첨단 반도체 패키징 분야에서 중요한 수주 사례를 추가로 확보했다”며 “애플이 처음으로 SoIC 패키징을 도입할 계획을 세우고 있다”고 보도했다.

경제일보는 증권사 모간스탠리 보고서를 인용해 애플이 내년 하반기 상용화할 차세대 서버용 인공지능 반도체에 TSMC의 새 패키징 기술을 도입할 것이라고 전했다.

SoIC는 여러 종류의 반도체를 수직으로 쌓아 하나의 반도체처럼 동작하도록 조립하는 3차원(3D) 패키징 기술이다. 고사양 반도체의 성능 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.

현재 TSMC가 엔비디아 인공지능 반도체에 적용하는 칩온시스템온 서브스트레이트(CoWoS) 기술은 2.5D 패키징으로 분류되는데 이보다 발전한 것이다.

애플은 현재 인공지능 서버에 적용할 일부 프로세서를 자체 기술로 설계하고 있다.

모간스탠리는 내년 하반기 상용화될 애플 인공지능 반도체에 TSMC 2나노 파운드리 공정과 SoIC 패키징이 모두 활용될 것이라는 예측을 제시했다.

2나노 미세공정은 TSMC가 현재 주력으로 앞세우는 3나노 공정보다 반도체 성능 및 전력 효율 향상에 우위를 보이고 있다. SoIC 패키징 기술과 시너지를 낼 가능성이 유력하다.

TSMC의 SoIC 패키징은 이미 엔비디아의 인공지능 반도체 경쟁사인 AMD 제품에 활용되고 있는데 애플도 신규 고객사로 합류하게 되는 셈이다.

모간스탠리는 TSMC의 SoIC 패키징 생산 수율도 최근 눈에 띄게 개선되면서 공급 물량 확대를 위한 생산 투자가 활발하게 이뤄질 것이라고 전망했다.

TSMC는 최근 인공지능 반도체 고객사들의 수요 급증에 맞춰 대만을 중심으로 패키징 생산 설비 투자에 속도를 내고 있다. 현재 최소 7곳의 증설 프로젝트가 진행되고 있다.

첨단 반도체 패키징 기술력은 TSMC가 대형 반도체 설계기업의 첨단 파운드리 수주를 사실상 독점하는 데 상당한 영향을 미쳤다는 평가를 받는다.

인공지능 반도체와 같이 성능과 전력 효율이 절대적으로 중요한 분야에서 고사양 패키징 기술은 파운드리 미세공정에 못지 않게 중요한 기술로 인식되고 있기 때문이다.

TSMC가 애플을 비롯한 대형 고객사들의 첨단 패키징 수요를 선점해 나가면서 파운드리 시장에서 우위를 굳히기 더욱 유리한 상황이 벌어지고 있다.

경제일보는 “애플의 SoIC 패키징 채용을 계기로 TSMC와 협력 관계는 앞으로 더 강화될 것”이라며 “안정적인 파운드리 수주 성과가 이어질 가능성이 높아졌다”고 바라봤다.

애플의 새 인공지능 프로세서가 TSMC의 2나노 파운드리와 패키징 신기술 활용에 힘입어 높은 성능을 구현한다면 다른 고객사들도 뒤를 따르려 할 공산이 크다.

구글과 마이크로소프트(MS), 아마존 등 대형 IT기업이 일제히 자체 서버용 인공지능 반도체 개발에 나선 만큼 우수한 파운드리 및 패키징 협력사를 찾는 일이 중요해졌기 때문이다.

결국 삼성전자와 인텔 등 경쟁사가 TSMC의 파운드리 사업 경쟁력을 따라잡으려면 미세공정 기술뿐 아니라 첨단 패키징 분야에서도 역량 강화에 힘써야 할 것이라는 분석이 나온다.

시장 조사기관 트렌드포스는 애플이 인공지능 서버용 반도체뿐 아니라 맥북과 아이패드, 아이폰용 모바일 프로세서에도 SoIC 패키징 적용을 검토할 가능성이 있다고 바라봤다. 김용원 기자