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"3나노도 크다" 반도체戰 '점입가경'..삼성의 전략은?

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TSMC·인텔, 2·3나노 반도체 개발 경쟁 치열
TSMC 3나노 생산장비 설치..2나노 부지도 확보
인텔도 2025년 2나노 양산 계획.."세계1위 탈환"
삼성 GAA 적용 3나노로 경쟁력 확보..내년 양산

[서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 글로벌 반도체 기업들의 기술 경쟁이 '점입가경'이다.

세계 파운드리(반도체 위탁생산) 1위 기업인 TSMC는 3나노미터(㎚=10억분의 1m) 반도체 양산을 위한 설비 구축에 들어갔다. 2나노 반도체 양산을 위한 공장 부지까지 확보한 상태다. 인텔은 오는 2025년까지 2나노 반도체 개발을 위한 로드맵을 세웠다. 가장 먼저 2나노 반도체를 생산해 선두 탈환을 노린다.

삼성전자도 내년말 3나노 반도체 양산을 목표로 기술 개발이 한창이다. 다만 아직까지 2나노 공정 도입에 관한 언급은 없다. 삼성은 신기술인 'GAA(Gate All Around)' 기반의 3나노 반도체를 가장 먼저 도입해 기술 격차를 뒤집겠다는 전략이다.

TSMC 로고 [사진= 로이터 뉴스핌]

◆TSMC, 3나노 반도체 장비 설치하며 '속도전'
6일 반도체업계에 따르면 TSMC는 최근 대만 타이난시에 있는 공장(팹18)에 3나노 반도체 생산이 가능한 설비 증축에 나섰다.

대만 현지 언론에 따르면 팹18은 TSMC가 5나노 반도체를 양산하고 있는 공장이다. 현지 언론에 따르면 팹18의 8개 라인 중 4개 라인은 5나노 반도체를, 나머지 4개 라인은 3나노 반도체를 생산할 전망이다.

TSMC는 애플을 비롯해 퀄컴, 엔비디아 등을 주요고객을 확보한 것으로 알려졌다. 이들과 함께 3나노 제품 테스트를 시작해 내년 하반기 양산이 유력하다.

TSMC는 3나노에 이어 2나노 공정 개발에도 속도를 내고 있다. 대만 정부는 지난달 28일 TSMC가 제출한 2나노 반도체 공장 신설 계획을 승인했다. 대만 북부 신주산업단지에 50에이커 규모로, 내년 초 착공 예정이다. 오는 2023년이면 생산 장비를 설치할 수 있을 전망이다.

업계에선 TSMC가 오는 2024년이면 2나노 반도체를 생산할 수 있을 것으로 보고 있다. TSMC는 미국 애리조나주에도 2나노 공정이 적용된 차세대 반도체 공장 건립을 검토하고 있는 것으로 알려졌다.

◆"삼성·TSMC 잡자" 인텔의 매서운 추격
뒤늦게 파운드리 시장에 뛰어든 인텔의 기세도 무섭다. 인텔은 지난달 27일 열린 온라인 기술전략 설명회에서 오는 2025년까지 파운드리 사업 확장 로드맵을 발표했다. 4년 내 TSMC와 삼성을 따라잡겠다는 포부다.

특히 인텔의 공격적인 투자와 기술개발에 대한 의지는 경쟁사인 TSMC와 삼성을 긴장시켰다. 인텔은 내년 4나노급(인텔4)에 진입해 2023년 3나노급(인텔3) 반도체를 생산하겠다는 계획이다. 2024년에는 2나노급(인텔20A)을 생산, 2025년부터 본격 양산한다는 전략이다.

[서울=뉴스핌] 윤창빈 기자 = 서울 서초구 삼성전자 서초사옥 2020.10.26 pangbin@newspim.com

◆2나노 언급없는 삼성..GAA 도입해 기술경쟁력 확보
반도체 공정에서 말하는 '나노미터'는 반도체 안 전기 회로의 선폭을 의미한다. 숫자가 작을수록 전기 회로가 미세해진다. 선폭이 줄어들면 더 많은 전기 회로를 집어넣을 수 있어 반도체 성능은 올라간다. 또 칩 크기가 작아지면서 웨이퍼 당 생산량이 증가해 원가 경쟁력을 강화할 수 있다. 반도체 기업들이 초미세공정 경쟁에 나서는 이유다. 초미세공정의 선두를 달리고 있는 삼성전자와 TSMC는 현재 5나노 반도체를 양산하고 있다. 

삼성전자는 반도체 선폭을 줄이는 경쟁에서 벗어나 반도체 구조 자체에 혁신을 가져다 줄 수 있는 신기술을 확보해 반전을 꾀하고 있다. 삼성의 무기는 GAA다. GAA는 기존 핀펫의 3차원 구조에 채널 아랫면까지 모두 감싸 전류의 흐름을 세밀하게 제어하는 기술이다. 여기에 삼성은 한 발 더 나아가 MBCFET(Multi Bridge Channel FET)을 독자적으로 개발했다. 기존의 가늘고 긴 와이어 형태의 GAA 구조를 한층 더 발전시켜 종이처럼 얇고 긴 모양의 나노시트를 적층하는 방식이다.

Planar FET, FinFET, GAAFET, MBCFET™ 트랜지스터 구조 [제공=삼성전자]

MBCFET공정은 기존 7나노 핀 트랜지스터 공정과 비교했을 때 소비전력이 약 50% 절감되고 성능은 30% 정도 개선되며 공간도 약 45%나 줄일 수 있다.

최시영 삼성전자 파운드리 사장은 지난 6월 열린 VLSI 심포지엄에서 "핀펫이 모바일 시스템온칩(SoC) 시대를 열었던 것처럼 MBCFET은 고성능·저전력 컴퓨팅, AI, 5G 확산 가속화를 통해 '데이터 기반 사회'를 열 것으로 기대한다"며 "삼성의 파운드리 비전은 기술 경쟁력을 기반으로 고객들에게 공정 및 설계 유연성을 제공하는 것이며 어떤 도전에도 대응할 준비가 돼 있다"고 말했다.

삼성은 GAA 기술을 적용한 1세대 3나노 반도체를 내년, 2세대 반도체를 오는 2023년 양산할 계획이다. 삼상전자는 지난달 29일 오전 열린 2분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "3나노 GAA 1세대 공정은 주요 고객사와 제품 설계를 진행 중"이라며 "GAA 1세대와 2세대 양산을 통해 파운드리 시장에서 삼성의 리더십을 더욱 확대할 수 있을 것으로 기대한다"고 전했다.

syu@newspim.com

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삼성전자, 온양에 46조 투자 속도 [서울=뉴스핌] 조민교 기자 = 삼성전자가 12일 충남 아산 온양사업장에서 고대역폭메모리(HBM) 첨단 패키징 공장 착공에 들어갔다. 인공지능(AI) 거품론과 엔비디아의 경영 불확실성에도 중장기 생산능력 확대에 속도를 내겠다는 전략이다. 삼성전자는 글로벌 대형 고객사 10곳과 메모리 장기공급계약(LTA)을 체결하고 추가 10곳과 협상 중이다. 고객사들의 HBM 증량 요청도 이어지고 있다. HBM은 D램을 여러 층 쌓아 만드는 제품인 만큼 공급을 늘리려면 웨이퍼 생산뿐 아니라 칩을 쌓고 연결하는 후공정 능력도 확충해야 한다. 삼성전자는 2029년 5월 온양 신공장 가동을 통해 첨단 패키징 생산 기반을 강화할 계획이다. 삼성전자와 충남도에 따르면 이날 착공한 '온양 5공장'은 약 3만1000㎡ 규모의 클린룸을 갖춘 HBM 전용 생산시설이다. 1단계에 약 6조원, 중장기적으로 총 46조원을 투입한다. 완공 후 온양사업장 연면적은 27만㎡에서 42만㎡로 56% 늘어난다. 충남도와 아산시는 도시계획 심의를 한 달가량 앞당겨 착공을 지원했다. 이날 착공식에 참석한 이재용 삼성전자 회장은 "일반 반도체를 단순 조립·검사하는 공정이 중심이던 이곳이 앞으로는 AI 반도체의 심장인 최첨단 HBM 거점으로 변모할 것"이라고 밝혔다. 전영현 삼성전자 대표이사 부회장도 "온양과 천안에 있는 반도체 생산 기반을 강화해 충청권을 세계 최고의 최첨단 패키징 글로벌 메카로 육성하겠다"고 말했다. 이재용 삼성전자 회장. [사진=KTV 캡쳐] ◆ 거품론에도 '완판'…고객사 증량 요청 줄이어 글로벌 AI 산업을 둘러싼 불확실성은 커지고 있다. 막대한 AI 투자에 비해 수익 창출이 더디다는 거품론이 확산하는 가운데 엔비디아의 경영 리스크까지 불거졌다. 엔비디아 이사회는 지난 8일(현지시간) 젠슨 황 최고경영자(CEO)가 외국 정보활동의 표적이 됐다는 의혹에 대해 독립 조사에 착수했다. 월스트리트저널(WSJ)이 11일 황 CEO의 퇴진 가능성을 보도하자 엔비디아 주가는 시간외 거래에서 9% 넘게 하락했다. 반면 삼성전자의 HBM 수요는 여전히 공급을 웃돌고 있다. 김재준 삼성전자 메모리사업부 부사장은 지난달 29일 3분기 실적발표 콘퍼런스콜에서 "2027년 HBM 공급 물량은 목표 수준의 가격으로 협상이 완료돼 이미 솔드아웃된 상태"라며 "주요 고객들의 추가 HBM 공급 증량 요청이 지속 접수되고 있다"고 밝혔다. 3분기 HBM4 매출은 전 분기의 3배 이상으로 늘어 전체 HBM 매출의 60%를 차지했다. 회사는 메모리 수요 강세가 2028년에도 이어질 것으로 내다봤다. 장기공급계약 확대도 견조한 수요를 보여준다. 업계에 따르면 삼성전자는 2027년 메모리 생산 물량의 80% 가까이를 LTA로 확보한 것으로 알려졌다. 일부 계약에는 선수금 20~25%와 의무구매 조건까지 붙는 등 공급자 우위 시장이 형성되고 있다. 계약 수요도 AI 기업을 넘어 모바일·자동차·네트워크 분야로 확대되는 추세다. 삼성전자는 2030년까지 전체 메모리 생산능력의 60~70%를 장기계약으로 확보한다는 목표다. 삼성전자 HBM4E. [사진=삼성전자] ◆ 웨이퍼만으론 부족…온양이 '증량' 받칠 거점 늘어나는 HBM 주문에 대응하려면 첨단 패키징 생산능력 확충이 필수적이다. 업계에서는 삼성전자의 HBM 공급량이 향후 3년간 연평균 52% 증가해 현재의 약 3.5배에 이를 것으로 전망한다. 그러나 D램 생산을 늘리더라도 이를 쌓고 연결하는 후공정이 뒷받침되지 않으면 완제품 공급에는 한계가 있다. 범용 반도체 조립·검사 기지였던 온양을 HBM 거점으로 전환하는 이유다. 차세대 HBM으로의 전환도 후공정 수요를 키우고 있다. 삼성전자는 2027년 상반기 7세대 HBM4E 양산을 추진할 계획이다. 제품 세대가 높아질수록 칩을 정밀하게 쌓고 연결하는 기술이 중요해지는 만큼 신규 패키징 시설의 역할도 커질 전망이다. 경쟁사인 SK하이닉스도 생산시설 확충에 속도를 내고 있다. SK하이닉스는 2029년까지 D램·HBM 수요를 사실상 확보했다고 밝혔으며, 충북 청주에 20조원 규모의 첨단 패키징 공장(P&T7)을 2027년 말까지 완공할 계획이다. HBM 시장 경쟁력은 확보한 주문을 얼마나 빠르게 실제 공급으로 연결하느냐에 달려 있다. 삼성전자 온양 5공장은 2029년 가동을 시작하면 기존 천안 중심의 첨단 패키징 생산 기반을 확대하는 역할을 맡는다. 고객사들의 증량 요청이 이어지는 가운데 신규 공장 구축과 생산 안정화를 얼마나 신속하게 마무리하느냐가 HBM 공급 경쟁력을 좌우할 전망이다. mkyo@newspim.com 2026-11-12 11:38
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'스파이 의혹' 앨리스 황, 베이징 체류 확인 [서울=뉴스핌] 최원진 기자= 엔비디아 젠슨 황 최고경영자(CEO)와의 혼외 관계로 논란의 중심에 선 중국 스파이 의혹 인물, 앨리스 황(중국명 황러)이 본국인 중국 베이징으로 건너가 머물고 있는 것으로 확인됐다. 11일(현지시간) 블룸버그통신은 사안에 정통한 복수의 소식통을 인용해 싱가포르 '메가스피드 인터내셔널'(이하 메가스피드)의 창업자이자 젠슨 황 CEO와의 사생활 스캔들 및 스파이 의혹을 빚은 앨리스 황이 현재 중국 보안 당국이 소재를 파악한 가운데 베이징에 거주하고 있다고 보도했다. 젠슨 황과 엘리스 황.[사진=로이터 뉴스핌] 그가 언제 어떤 경위로 베이징으로 이동했는지, 현재 어떤 활동을 하고 있는지는 즉각 확인되지 않았다. 중국 외교부는 앞서 그가 스파이라는 의혹을 부인했으며, 이번 보도와 관련해서도 즉각적인 입장을 내놓지 않았다. 앨리스 황은 사모펀드와 방송 업계에서 경력을 쌓은 뒤 2023년 메가스피드를 설립했다. 이 회사는 조 바이든 전 미국 대통령이 중국을 상대로 첨단 인공지능(AI) 칩 수출에 대한 광범위한 제재를 가한 지 불과 몇 달 만에 중국 대형 비디오 게임 기업 '세븐로드 홀딩스'에서 분사했다. 세븐로드는 먼저 자사의 싱가포르 자회사를 영국령 버진아일랜드 소재 법인인 '황러'에 매각했고, 이후 앨리스 황이 경영권을 인수했다. 이어 2023년 11월, 황러 법인은 메가스피드를 싱가포르의 한 페이퍼컴퍼니(유령회사)에 다시 매각했다. 매각이 이뤄진 지 불과 며칠 만에 메가스피드는 엔비디아의 공식 클라우드 파트너(NCP)로 지정됐는데, 이는 엔비디아로부터 첨단 칩을 우선적으로 공급받을 수 있는 핵심 지위다. 무역 기록상 메가스피드는 이후 46억 달러가 넘는 엔비디아 칩을 사들여 동남아 데이터센터를 통해 알리바바 등 중국 기업들에 대여해 왔다. 미국 당국의 조사와 엔비디아 이사회의 진상 규명이 진행 중인 가운데, 핵심 당사자인 앨리스 황이 베이징에 체류 중인 것으로 확인되면서 젠슨 황 CEO의 거취 논란과 미 행정부 내 제재 갈등은 더욱 증폭될 것으로 보인다. wonjc6@newspim.com   2026-11-12 14:24
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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