삼성전자, '투자 확대-선제 기술'로 TSMC 잡는다

삼성전자가 파운드리 사업에 투자를 본격화하며 글로벌 1위 대만의 TSMC와 격차 줄이기에 나섰다. 

삼성전자는 170억 달러(약 20조원)을 투자해 미국 텍사스주 테일러시에 신규 파운드리 반도체 생산라인을 건설한다고 24일 밝혔다. 지난 5월 한미정상회담에서 현지 투자 계획을 공식화한 지 6개월만이다.

2022년 상반기에 착공해 2024년 하반기 가동한다는 목표다. 첨단 파운드리 공정이 적용될 예정으로 5G, HPC(High Performance Computing), AI(인공지능) 등 다양한 분야의 첨단 시스템 반도체가 생산될 예정이다.

테일러시 공장이 완공되면 평택 3라인과 함께 삼성전자의 '시스템 반도체 비전 2030' 달성을 위한 핵심 생산기지 역할을 할 것으로 기대했다. 기흥·화성-평택-오스틴·테일러를 잇는 삼성전자의 글로벌 시스템 반도체 생산 체계 강화 및 고객사 수요에 대한 보다 신속한 대응은 물론 신규 고객사 확보에도 기여할 것으로 기대된다.

이번 결정을 두고 삼성전자가 이재용 삼성전자 부회장 가석방 직후 발표한 향후 3년간 240조원 투자 계획의 첫 단추라는 평가도 나온다. 이는 2018년 180조원을 뛰어넘는 역대 최대 투자 규모다.

특히 시스템 반도체 부문의 투자 규모는 종전 133조원에서 171조원으로 확대했다. 삼성전자는 이 같은 투자 확대와 함께 선제 기술 확보를 통해 TSMC와 격차를 줄이는 데 총력을 기울일 것으로 보인다. 

시장조사기관 카운터포인트리서치에 따르면 삼성전자의 지난 2분기 기준 파운드리 시장 점유율은 14%로 2위지만 1위 TSMC(58%)와는 큰 격차를 보이고 있다. TSMC는 미국 애리조나에 2024년 완공을 목표로 120억달러를 투자해 파운드리 공장을 설립 중이다. 인텔도 파운드리 시장 재진출을 선언하며 애리조나에 200억달러 규모의 공장을 두 곳 세운다.

이와 함께 삼성전자는 미세공정 기술에서도 TSMC에 확실한 우위를 확보한다는 전략이다. 삼성전자는 2022년 상반기 GAA 기술을 3나노에 도입하고, 2023년에는 3나노 2세대, 2025년에는 GAA 기반 2나노 공정 양산으로 기술 선점에 나선다는 계획이다. 

삼성전자가 이번 발표대로 3나노 양산 시점을 내년 하반기에서 상반기로 앞당길 경우 업계 1위 TSMC에 경쟁 우위를 점할 수 있을 것으로 판단된다. TSMC는 내년 하반기, 인텔은 2023년 3나노 양산이 예상된다.

특히 주목되는 부분은 3나노에 GAA 기술을 도입한다는 점이다. GAA는 트랜지스터의 게이트와 채널이 닿는 면을 4개로 늘린 차세대 기술이다. 기존 핀펫(FinFET) 구조보다 1면을 늘려 전력 효율을 높이는 방식으로 전류의 흐름을 조절하는 트랜지스터는 게이트와 채널의 접촉면이 많을수록 전류 흐름을 세밀하게 제어할 수 있다.

GAA 기술을 적용한 삼성전자의 3나노 반도체는 5나노 제품보다 칩 면적을 약 35% 이상 줄일 수 있고 여기에 소비전력을 50% 감소시키면서 성능(처리속도)은 약 30% 향상시킬 수 있다.

TSMC는 3나노 공정에는 핀펫 기술을, 2나노부터 GAA 기술을 적용할 것으로 알려진 만큼 삼성전자는 초미세 공정 기술 선점에 유리하게 작용할 수 있을 전망이다. 이 경우 미세공정 제품을 기다리는 구글, 퀄컴, 애플 등 글로벌 고객사에도 긍정적인 영향일 미칠 수 있을 것으로 전망된다.