올 5나노 제품 양산 이어 2022년 3나노 목표TSMC 올해 150억 달러 투입 및 인력 채용 나서삼성, '초격차' 전략 지속… '파운드리' 영토확장 총력
  • ▲ ⓒ삼성전자
    ▲ ⓒ삼성전자
    삼성전자와 파운드리 업계 1위인 대만의 TSMC의 초미세공정 경쟁이 치열하다. 올해 각각 5나노(nm) 제품 양산을 앞둔 가운데 오는 2022년 3나노 제품 양산을 위해 투자 및 공정 기술 개발에 속도를 내고 있다. 

    17일 관련업계에 따르면 TSMC는 내달부터 5나노 제품 양산에 나설 것으로 알려졌다.

    현재 양산중인 제품은 7나노급 제품으로 5나노 공정은 이보다 더욱 미세화한 제품이다. TSMC의 5나노 제품 양산은 미국 브로드컴과 협력해 추진하는 것으로 글로벌 시장에서 우위를 차지하겠다는 전략의 일환이다. 

    현재 글로벌 시장에서 5나노 기술을 확보하고 있는 곳은 TSMC와 삼성전자 두 곳밖에 없다. 이어 TSMC는 3나노 기술 개발과 투자에 나서는 상황이다. TSMC는 올해 설비투자에 150억 달러를 투입하고 인력도 대거 늘릴 것으로 전해졌다. 

    삼성전자도 적극 투자에 나서며 TSMC를 바짝 추격하는 형국이다. 

    삼성전자는 지난해 4월 EUV(극자외선) 기술을 기반으로 '5나노 공정' 개발에 성공했다. 삼성전자가 개발한 차세대 '5나노 공정'은 셀 설계 최적화를 통해 기존 7나노 공정 대비 로직 면적을 25% 줄일 수 있으며 20% 향상된 전력 효율 또는 10% 향상된 성능을 제공한다.

    특히 7나노 공정에 적용된 설계 자산(IP)을 활용할 수 있어 기존 7나노 공정을 사용하는 고객은 5나노 공정의 설계 비용을 줄일 수 있는 것이 특징이다. 

    삼성전자는 올해 상반기 중으로 라인을 모두 갖출 것을 전망된다. 통상 반도체 칩 제조 라인이 구성된 이후 안정화 기간 및 생산 수율 개선 작업에 수개월이 걸리는 점을 감안하면 올해 말 본격 양산이 이뤄질 것으로 예상된다. 

    3나노 칩 기술 개발엔 삼성전자가 앞서 있다. 삼성전자는 작년 말 연구소 단위에서 3나노 공정 기술을 개발했다. 

    삼성전자는 앞서 지난해 미국에서 열린 '삼성 파운드리 포럼 2019'에서 3나노 차세대 공정 기술을 선보인 바 있다. 나노기술은 머리카락 굵기 10만분의 1의 미세 크기를 제어하고 통제하는 첨단기술이다. 이는 삼성전자가 비메모리 시장에서도 공정기술의 '초격차'를 통해 향후 시장에서 우위를 점하겠다는 의지로 읽힌다. 

    삼성전자가 개발한 3나노 반도체는 미세화의 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술인 'GAA(Gate-All-Around)'를 적용한 것으로 5나노 제품에 비해 칩 면적을 약 35% 이상 줄일 수 있는 것이 특징이다. 여기에 소비전력을 50% 감소시키면서 성능(처리속도)은 약 30% 향상시킬 수 있다. 삼성전자는 오는 2022년 3나노 제품을 양산한다는 목표다.

    이에 따라 글로벌 파운드리 시장에서 삼성전자와 TSMC의 기술 경쟁은 한층 치열해질 것이라는 게 업계 분석이다. 삼성전자의 지난해 4분기 파운드리 시장 점유율은 18% 수준으로 TSMC는 이보다 3배 가량 높은 50%대의 점유율을 보이고 있다.  

    삼성전자는 지난 1월 진행한 실적 컨퍼런스콜을 통해 "올해 파운드리 사업은 8나노 콤팩트향 양산 본격화 5G 첨단 공정 확대로 의미 있는 두 자릿수 매출 성장이 기대하고 있다"며 "5나노 공정에서 모바일 외 컨슈머 등 다수 제품 설계를 완료해 고객과 응용처를 다변화하고 미래 성장 기반을 마련하고 이를 바탕으로 지속적인 성장세를 이어나갈 계획"이라고 말했다.