[비즈니스포스트] 대만 TSMC가 2025년 양산을 계획하고 있는 2나노 미세공정 반도체의 시험생산을 앞두고 있는 것으로 파악된다. 엔비디아가 첫 고객사로 유력하게 거론된다.

TSMC가 2나노 공정에서도 대형 반도체 고객사 물량을 선점하며 삼성전자와 인텔을 제치고 첨단 파운드리 분야에서 우위를 지켜낼 가능성이 높아지고 있다는 분석이 나온다.

대만 경제일보는 5일 업계 소식을 인용해 “TSMC가 차세대 미세공정 기술 상용화에 속도를 내는 데 ‘올인’하고 있다”고 보도했다.

경제일보는 TSMC가 이미 2나노 공정 반도체 시험생산을 위한 사전 작업을 시작했다고 보도했다. 고객사 반도체 샘플을 제조해 공급할 수 있는 생산라인을 구축하는 작업이다.

TSMC는 이러한 내용에 대해 “2나노 공정은 2025년 양산을 목표로 순조롭게 준비 과정을 거치고 있다”고 밝혔다. 보도 내용을 확인하지 않았지만 부인하지도 않았다.

경제일보는 “TSMC가 2나노 반도체 양산을 통해 삼성전자와 인텔 등 경쟁사와 격차를 벌릴 수 있을 것”이라고 보도했다.

2나노 미세공정 기술 상용화는 TSMC 파운드리사업에 중요한 이정표로 꼽힌다. 16나노 공정부터 활용하던 핀펫(FinFET) 공정을 GAA(게이트올어라운드)로 바꿔내는 첫 사례기 때문이다.

GAA는 반도체 내부 트랜지스터 구조를 기존의 핀펫 공정보다 효율적으로 구성해 소비전력을 줄이고 성능은 더욱 높일 수 있는 기술이다.

삼성전자의 경우 3나노 공정부터 GAA를 도입해 활용하고 있다. TSMC가 2나노 공정부터 삼성전자의 새 트랜지스터 기술력을 따라잡게 되는 셈이다.

그러나 TSMC는 GAA 공정 도입 시기가 늦었음에도 3나노 미세공정 파운드리에서 삼성전자에 확실한 ‘판정승’을 거두고 있다는 평가를 받는다.

애플과 엔비디아, AMD 등 주요 고객사가 TSMC의 3나노 반도체 양산 시점 이전부터 선제적으로 물량 확보에 나서면서 사실상 줄을 선 상황에 놓였기 때문이다.

TSMC는 이러한 수주 성과를 바탕으로 3나노 초기 공정은 물론 올해 하반기 도입할 3나노 2세대(N3E) 공정에서도 파운드리 시장에서 우위를 유지할 것으로 전망된다.

2나노 반도체 시험생산 시기를 앞당기는 것도 이러한 성공 사례를 재현하려는 움직임으로 평가된다.

인텔은 2024년, 삼성전자는 2025년 2나노 미세공정 파운드리 도입을 계획하고 있는데 TSMC가 고객사 반도체를 시험생산해 긍정적 결과를 보여준다면 선제적으로 수주를 확보하는 데 기여할 수 있기 때문이다.

경제일보는 “TSMC의 2나노 공정 개발 초기단계부터 참여하려는 고객사들의 의지가 3나노 때보다 더 강력한 것으로 전해졌다”고 보도했다.
  TSMC는 2나노 초기 공정을 주로 슈퍼컴퓨터용 반도체 생산에 활용한다는 방침을 두고 있다. 이는 주로 인공지능 반도체를 포함한다.

특히 엔비디아는 이르면 올해 6월부터 TSMC 2나노 공정으로 반도체 시험생산을 시작하겠다는 계획을 두고 4년 가까이 해당 공정의 기술 발전에 협력해온 것으로 전해졌다.

TSMC의 첫 2나노 미세공정 파운드리 고객사라는 타이틀은 엔비디아가 차지하게 될 가능성이 유력한 상황이다.

인공지능 반도체 시장에서 절대강자 지위를 확보하고 있는 엔비디아가 TSMC의 새 미세공정 기술을 도입한다면 다른 고객사들도 적극적으로 뒤를 따르려 할 공산이 크다.

경제일보는 TSMC가 여러 고객사의 강력한 수요를 고려해 2나노 공정에서 다수의 시험생산을 진행하게 될 것이라고 보도했다.

첨단 미세공정 반도체 분야에서 TSMC의 영향력이 더욱 커질 수 있는 셈이다.

인텔은 2나노 미세공정에 해당하는 20A 기술을 2024년에 세계 최초로 도입한다는 목표를 두고 있지만 아직 외부 고객사의 위탁생산 주문을 수주할 수 있을지 미지수다.

파운드리 시장에 인텔이 후발주자로 진출한 데다 대규모 생산공장 건설에 필요한 기간, 인텔의 자체 반도체 설계사업 등을 고려하면 고객사 수주에 약점이 남아있기 때문이다.

삼성전자는 첨단 반도체 파운드리 양산 사례와 2나노 기술 도입 시기 등에서 TSMC와 대적할 만한 상대로 평가받고 있지만 아직 대형 고객사의 물량 수주 여부는 불투명하다.

경제일보는 “TSMC는 이미 2나노 반도체 시범생산을 위한 엔지니어 등 인력을 배치하고 있으며 시설 투자도 순차적으로 진행되고 있다”고 전했다. 김용원 기자