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| 삼성전자 파운드리 팹이 있는 화성캠퍼스.(사진=삼성전자) |
그동안 수율(완제품 중 양품 비율) 아킬레스건에 막혀 골머리를 앓아온 삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산)가 4nm(나노미터·10억 분의 1m) 공정 개선에 성공, 글로벌 파운드리 1위 TSMC와 엇비슷한 수율을 기록했다는 주장이 제기되면서 양 사간 격차 해소의 길이 트였다는 분석이 나오고 있다. 여기에 TSMC가 4년 만에 월 매출이 감소하며 한참 벌어졌던 파운드리 업계 간 격차 축소의 가능성도 높아졌다.
18일 관련업계에 따르면 삼성전자가 기존 60% 수준으로 추산되던 4나노 수율을 최근 70% 이상으로 끌어올렸다. 4나노 강자인 TSMC 수율 80%에 근접하고 있는 것이다.
IT 팁스터(정보유출자) ‘레베그너스(Revegnus)’는 트위터에 “애플 경영진 회의 녹취록에 따르면 4나노에서 삼성전자와 TSMC의 수율이 거의 같을 것”이라고 추정했다.
애플은 TSMC의 최첨단 공정을 가장 먼저 활용하는 최대 고객인 만큼 시사하는 바가 크다. 애플은 TSMC 공정 수요 확보를 위해 본사에서 수백명의 엔지니어를 TSMC 팹(fab)으로 파견할 정도로 공을 들이고 있던 부분이다.
실제로 삼성전자도 4나노 수율이 안정권에 들어섰다고 밝힌 바 있어 양 사간 수율 격차는 거의 없는 수준인 것으로 평가되고 있다. 삼성전자는 사업보고서를 통해 “4나노 2·3세대의 안정적인 수율을 확보했다”며 “2023년 상반기 양산을 준비 중”이라고 자신했다.
이에 따라 고객사의 주문도 늘어나는 추세다. 최근 삼성전자 12인치 파운드리 가동률은 90% 안팎인 것으로 전해지고 있다.IT 수요 감소로 칩 주문이 감소해 80% 안팎까지 가동률이 떨어졌던 지난해 말과 비교할 경우 무려 10%p(포인트) 가량 늘어난 것이다.
최시영 삼성전자 파운드리 사업부 사장이 지난달 한국공학한림원 포럼에서 “지난해와 2021년에 HPC 쪽 수주가 많이 이뤄졌다.고부가가치인 HPC와 오토모티브 쪽으로 파운드리 고객을 다양화할 계획”이라고 말해 주문량 대부분이 차량용 반도체와 고성능컴퓨터(HPC)에서 두뇌 역할을 하는 CPU 등 고부가 제품이란 점을 시사했다.
4나노는 최선단 공정으로 자율주행 첨단운전자지원시스템(ADAS) 등 차량용 반도체와 챗GPT에 사용되는 그래픽처리장치(GPU), 중앙처리장치(CPU) 등 인공지능(AI) 반도체 생산에 활용된다.
삼성전자가 이처럼 수율을 급격하게 안정시킨 사이, TSMC는 4년 만에 월 매출이 감소하는 역주행 행보를 놨다. TSMC의 올해 3월 매출은 1454억800만 대만달러(약 6조2500억원)로 전년 동월 대비 15.4% 줄었다. 이번 매출은 2021년 10월 이후 17개월 만에 가장 적은 규모의 월 매출이기도 하다.
삼성전자는 이 같은 상황을 발판 삼아 TSMC 추격에 잰걸음을 놓겠다는 방침이다. 이를 놓고 시장에서는 삼성이 4나노에서 TSMC와 격차를 줄인 뒤 3나노 경쟁에서 앞서나가겠다는 전략으로 보고 있다. 삼성전자는 현재 3나노 공정에서 세계 최초로 차세대 트랜지스터 구조인 게이트올어라운드(GAA) 기술을 활용해 양산에 돌입했다.
GAA는 기존 구조에 비해 공정 미세화에 따른 트랜지스터의 성능 저하를 해결하고 데이터 처리 속도 및 전력 효율을 높일 수 있어 촉망받는 반도체 핵심 기술로 거론되고 있다.
전화평 기자 peace201@viva100.com
