삼성·TSMC, 3나노 모바일 AP 격돌…'수율'이 관건

[서울=뉴시스]이지용 기자 = 삼성전자와 TSMC가 올해 하반기 나란히 3나노미터 공정의 모바일 애플리케이션프로세서(AP)를 내놓으며 정면 승부를 펼친다. 삼성전자는 3나노를 적용한 첫 모바일 AP '엑시노스'의 양산을 앞두고 있는 만큼 수율 향상이 시급하다는 지적이 나오고 있다.

23일 대만 언론 자유시보는 업계 분석 등을 인용하며 "삼성전자의 3나노 공정 수율이 20%에 불과하다는 지적이 있는데, 이는 칩 10개 중 8개는 결함이 있는 셈"이라고 보도했다.

반면 "TSMC의 3나노 공정 'N3B'의 수율은 55%에 가깝다"며 TSMC와 삼성전자가 수율 차이를 보인다는 점을 언급했다.

수율은 반도체 생산 과정에서 불량품을 뺀 정상 제품의 비율로 수율이 높을수록 가격 경쟁력을 가질 수 있다. 모바일 AP는 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 반도체 칩이다.

다만 삼성전자는 3나노 수율은 현재 안정적인 수준으로 올라와 있다는 입장이다. 올해 초 삼성전자는 6개월 안에 3나노 2세대의 목표 수율을 60%로 잡은 것으로 알려졌다.

삼성전자는 올해 하반기 첫 3나노 공정 기반의 모바일 AP '엑시노스 2500'을 양산하며 TSMC와의 정면 승부가 예상된다. 엑시노스 2500은 내년에 출시될 '갤럭시 S25' 시리즈에 탑재될 것으로 보인다. 이에 삼성전자가 3나노 모바일 AP 공정에서 안정적인 수율을 끌어낼 지가 관건이 될 전망이다.

TSMC는 수율이 비교적 높은 것으로 평가 받는데다 지난해 3나노 기반의 AP인 애플 A17을 먼저 공급하며 삼성전자보다 일찍 공정전환을 했다.

오는 9월 퀄컴의 차세대 모바일 AP인 스냅드래곤8 4세대가 TSMC의 3나노 2세대(N3E) 공정으로 출시될 전망이다.

업계에서는 삼성전자가 엑시노스 2500에 게이트올어라운드(GAA) 공정을 처음 적용하는 만큼 올해 안정적인 수율 달성이 매우 중요하다는 분석이 나오고 있다. 삼성전자는 향후 차세대 칩 생산에 GAA 기술을 계속 활용해야 하지만, 아직 기술 도입 초기 단계라 안정화가 우선적으로 이뤄져야 하기 때문이다.

GAA는 기존 공정인 핀펫에 비해 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높일 수 있는 기술이다.

반면, TSMC는 3나노까지 기존에 활용했던 핀펫 기술을 유지할 예정으로, 모바일 AP 양산이 안정적으로 이뤄질 가능성이 높다는 평가다.

업계 관계자는 "삼성은 올해 모바일 AP에서 신기술을 도입하는 만큼 어느 때보다 수율 확보가 중요한 시점"이라며 "TSMC보다 앞서 도입한 GAA 기술도 시너지를 내야 할 것"이라고 전했다.

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