[서울=뉴시스]이인준 기자 = 삼성전자와 TSMC가 첨단 파운드리(위탁생산) 공정의 고객 확보 경쟁이 치열하다.

특히 두 회사의 선단 공정인 3나노미터(㎚·10억 분의 1m)는 아직 초기 시장인 만큼, 시장을 선점하기 위한 양사의 쟁탈전이 과거 어느 때보다도 뜨거운 상황이다.

1일 반도체 업계에 따르면 TSMC는 지난달 26일(현지 시간) 미국 캘리포니아에서 'TSMC 기술 심포지엄' 행사를 열고 첨단 파운드리 기술 개발 현황을 소개했다. 이어 이달 중 텍사스주 오스틴, 매사추세츠주 보스턴 등에서도 행사를 이어갈 예정이다.

TSMC는 1600명 이상의 고객과 파트너가 참석한 가운데 열린 이번 행사를 통해 3나노 공정 기반 기술을 상세하게 소개하며, 다양한 첨단 산업 고객을 상대로 유치전에 들어갔다.

특히 이날 TSMC는 지난해 말 3나노(N3) 공정 양산을 시작한 데 이어, 다양한 개량 공정을 순차적으로 공개하겠다고 밝혀 눈길을 끌었다.

연도별로 보면 TSMC는 우선 올해 안에 'N3'의 개선판인 'N3E'를 선보인다. N3E는 기존 5나노 공정보다 속도는 18% 빠르고 전력은 32% 절감된다. 이어 올해 이를 기반으로 한 차량용 반도체 공정인 'N3AE(오토 얼리·Auto Early)'를 공개한다. 이는 팹리스 고객이 3나노로 자동차용 칩의 설계를 시작할 수 있게 하며, 오는 2025년 완전한 자동차 인증을 받는 'N3A' 공정으로 이어진다.

또 내년 하반기 'N3P', 오는 2025년 'N3X'의 양산도 예고했다. TSMC의 N3P는 N3E의 성능 향상한 공정으로 집적도는 1.04배 높으며, 속도는 5% 빠르다. 전력은 5~10% 감소 전망이다. TSMC는 이어 'N3X'는 'N3P'보다 5% 속도가 더 빨라진 고성능 컴퓨팅(HPC) 맞춤형 공정 출시도 예고한 상태다.

TSMC는 이와 함께 2나노 공정 개발 수준에 대해서도 공개했다. TSMC는 2나노 기술 개발은 수율과 소자 성능 모두에서 견고한 진전을 이루고 있으며 2025년 생산을 목표로 하고 있다고 밝혔다. 2나노 공정은 동일한 전력에서 N15E에 비해 최대 3%의 속도 향상을 제공하고 동일한 속도에서 최대 30%의 전력 감소를 제공하며 칩 밀도는 1.15배 이상이다.

웨이저쟈 TSMC 최고경영자(CEO)는 "우리는 더 많은 성능, 전력 효율성 및 기능으로 공정 기술을 지속적으로 개선하고 발전시켜 혁신 파이프 라인이 앞으로 몇 년 동안 계속 흐를 수 있도록 한다"고 말했다.

◆삼성도 한 박자 빠른 '파운드리 포럼'…6월 산호세서 개막
TSMC의 공세에 삼성전자도 최신 반도체 기술을 고객사에 소개하는 '삼성 파운드리 포럼'을 열고 고객과 만난다. 삼성전자는 지난해 포럼의 경우 10월에 개최했으나, 올해는 6월에 막을 올려 고객사와 한 박자 더 빨리 만난다.

삼성전자는 오는 6월 27~28일(현지 시간) 미국 산호세를 시작으로, 한국(7월4일), 독일 뮌헨(미정), 일본(미정), 중국(미정) 등을 순회하며 행사를 진행한다.

삼성전자도 올해 행사에서 파운드리 기술 혁신 추진 상황을 고객사 등과 공유할 것으로 예상된다.

삼성전자는 지난해 6월 세계 최초로 전력 효율이 높은 GAA(Gate All Around) 트랜지스터 기술 기반의 3나노 공정 양산을 시작했다. 일각에서는 삼성전자의 3나노 공정 수율이 60~70%로 안정 수위에 달한 것으로 알려졌다.

삼성전자는 이어 이를 업그레이드 한 3나노 2세대 공정을 내년 양산한다. 양산을 앞두고 이번 포럼을 통해 고객사 확보에 가장 주력할 것으로 보인다.

삼성전자는 최근 실적발표 콘퍼런스콜을 통해서 3나노와 관련해 "3나노 프로모션을 진행하고 있고, 고객들은 이를 평가하고 있으며 테스트 칩을 제작하는 곳도 있다"고 밝혔다. 또 "삼성전자 3나노 공정은 현재 GAA를 적용한 유일한 제품"이라면서 "고객은 모바일과 HPC를 중심으로 이뤄지고 있다"고 소개했다.

이와 함께 삼성전자는 업황 둔화에도 적극적인 인프라 투자를 통해 오는 2027년까지 선단 공정 생산능력을 지난해 대비 3배 이상 확대한다는 계획이다. 삼성전자는 미국 테일러 파운드리 1라인에 이어 투자할 2라인을 클린룸을 선제적으로 건설하고, 향후 시장 수요와 설비 투자를 연계하는 '쉘 퍼스트(Shell First)'에 따라 진행할 계획이다.

삼성전자는 "2나노는 2025년 양산을 목표로 개발 중"이라며 "2025년에 테크니컬 리더십 전통을 지키고 경쟁에 앞서는 것이 목표"라고 말했다. 삼성전자는 GAA 기반 공정 기술 혁신을 이어가 2027년에는 1.4나노 공정을 도입할 계획이다.


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