TSMC와 격차 좁히는 인텔···'재역전' 노리는 삼성 파운드리

글로벌 반도체 파운드리 시장이 뜨겁게 달아오르고 있다. 대세로 자리 잡은 TSMC의 독주 구도에 인텔이 새로운 플레이어로 급부상했다. 1위 TSMC와 격차가 벌어지고 있는 삼성전자 파운드리는 위기론 속에서도 GAA와 첨단 패키징을 앞세워 반전을 노리고 있다. 미세공정 기술 경쟁이 본격화되는 가운데, 누가 미래를 잡을 수 있을지 시장의 이목이 집중되고 있다.

27일 업계에 따르면 인텔이 파운드리 시장에서 TSMC의 대안으로 주목받고 있다. 

최근 노스랜드 캐피탈 마켓츠의 거스 리처드 애널리스트는 "내년 인텔은 TSMC와 동일 지역(zip code)에 위치한 수준의 공정 기술을 보유하게 될 것이며, TSMC와 더불어 첨단 패키징 분야의 선두주자로 자리매김할 것"이라며 "18A(옹스트롱) 공정 기술은 TSMC 2nm 수준에 도달했다"고 평가했다. 

글로벌 테크 미디어 Wccf테크는 지난 24일(현지시간) 리처드가 "지정학적 리스크가 부각되는 상황에서 인텔은 고객사에 보다 신뢰할 수 있는 대안"이라며 이같이 밝혔다고 보도했다.

인텔은 현재 제품 부문과 제조 부문을 분리하는 방안을 검토 중이다. 이는 자사 제품 생산을 넘어 외부 고객을 적극 유치하려는 전략으로 풀이된다. 하반기부터 18A 공정 기반 양산을 본격화하면서, 고성능 반도체 수요에 대응할 준비를 마쳤다는 분석이다.

최근 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 지난 1분기 TSMC의 후공정 통합 파운드리 시장 점유율은 35.3%로 글로벌 1위를 유지했다. 인텔(6.5%), ASE(6.2%), 삼성전자(5.9%) 등 주요 경쟁사들과 30% 안팎의 격차를 보이고 있다. 

후공정 통합 파운드리는 단순 반도체 위탁생산 뿐 아니라 패키징, 테스트, 포토마스크 등 후공정 분야를 포함하는 개념이다. 최근 초미세공정의 물리적 한계로 이 후공정 단계가 중요해지고 있다.

삼성 파운드리, 2나노 기술 고도화로 위기론 벗고 '반전' 시도

삼성전자는 2022년 세계 최초로 GAA(Gate-All-Around) 기술을 적용한 3나노 공정 양산에 성공하며 기술력을 입증했지만 낮은 수율과 제한된 고객 확보로 시장 확대에 어려움을 겪어왔다. 그러나 최근 들어 반격을 위한 다양한 전략을 본격 추진하고 있다.

삼성은 3나노를 넘어 첨단 2나노 공정 수율을 확보해 AI 반도체 수요 확대에 발맞춰 고성능·저전력 칩 양산 체제를 강화하고 있다. 

업계의 한 관계자는 "GAA 기술의 완성도가 높아지고 있는 만큼, 향후 고객사 확보에도 긍정적인 영향을 줄 것"이라는 분석이 나온다.

첨단 패키징 투자도 확대되고 있다. 삼성은 고대역폭메모리(HBM)와의 시너지를 극대화할 수 있는 첨단 패키징 기술의 대량 양산 기반을 구축하고 있다. AI·HPC(고성능컴퓨팅) 시장을 겨냥한 이 기술은 인텔과 TSMC에 대항할 확실한 경쟁력으로 꼽힌다.

삼성은 올해 하반기 2나노(SF2), 내년 2세대 2나노(SF2P) 2027년 1.4나노(SF1.4) 공정 도입을 예고하며 기술 리더십을 이어간다는 방침이다. 이는 인텔·TSMC의 미세공정 계획과 비교해도 밀리지 않는 수치로, 향후 수율 확보 여부가 성패를 가를 전망이다.

최근 삼성전자는 2세대 2나노(SF2P) 공정의 기초 설계를 완료하고 협력사들과 고객사 유치 프로모션에 돌입한 것으로 알려졌다. 삼성전자가 지난해 에이디테크놀로지, Arm, 리벨리온과 협력 개발하기로 공개한 차세대 AI 컴퓨팅 칩렛 플랫폼도 최근 SF2P 공정을 선택한 것으로 나타났다. 삼성전자 내부의 시스템LSI의 차세대 모바일 AP 이후 첫 외부 활용 사례다.

SF2P는 삼성전자가 내년 양산을 목표로 한 2세대 2나노 공정이다. 올 하반기 양산될 예정인 1세대 2나노 공정 대비 성능은 12% 향상됐으며, 소비 전력은 25%, 면적은 8% 줄일 수 있다.

지난해 말 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 파운드리사업부장에 임명된 한진만 사장은 "삼성 파운드리가 경쟁력이 없는 것은 아니라고 생각한다"며 "수익성을 올릴 수 있는 위치에 최단기간 도달하는 게 가장 큰 목표"라고 강조했다.

이어 "파운드리와 메모리를 동시에 제공할 수 있는 기업은 전 세계에서 삼성이 유일하다"며 "메모리 사업부와 협력을 본격화하겠다"고 덧붙였다.

삼성전자는 2022년 업계 최초로 상용화한 게이트올어라운드(GAA) 기술을 더욱 고도화하는 등 1~2나노 선단 공정에서도 경쟁력을 끌어올릴 계획이다.