2nm 제조공정 반도체 양산을 향한 경쟁

반도체는 미세화가 진행될수록 처리 성능이나 전력 효율이 향상된다. 현재 TSMC가 3nm 제조공정 반도체 양산화에 성공해 소비자용 제품에 3nm 칩이 탑재되기 시작하고 있지만 이미 반도체 생산 기업마다 2nm 제조공정 양산화를 위해 연구 개발을 진행 중이다. TSMC와 삼성전자, 인텔 개발 상황은 어떨까.

먼저 TSMC. TSMC는 3nm 제조공정 반도체 양산화에 성공하고 있으며 현재 애플에 3nm 칩을 출하하고 있다. TSMC는 인텔 칩 제조 위탁도 맡고 있으며 3nm 칩 제조도 2023년 중 TSMC에 위탁도리 전망이었지만 지난 9월에는 인텔 설계 지연으로 2023년 중 3nm 칩 제조를 주문하는 건 어렵다고 보도됐다. 이 때문에 2023년 중 시장에 나선 TSMC 3nm 칩은 애플이 아이폰15 프로나 아이폰15 프로 맥스에 탑재한 A17 프로나 맥용 SoC인 M3 시리즈만이 될 것으로 보인다.

TSMC는 2nm 제조공정에서 반도체 양산을 2025년 후반에 시작하는 걸 목표로 개발을 진행하고 있으며 2023년 10월에는 개발이 순조롭게 진행되고 있는 걸 보고한 바 있다. 보도에선 관계자로부터 입수한 정보에 따르면 TSMC는 이미 2nm 칩 시제품을 애플이나 엔비디아 같은 제휴 기업에 제공하고 있다고 한다.

다음은 삼성전자. 삼성전자는 2022년 7월 3nm 제조공정 반도체 제조를 시작했다. 다만 삼성전자와 가까운 관계자에 따르면 삼성전자 3nm 칩 수율은 60%로 고객이 요구하는 수율을 달성할 수 없다고 한다. 삼성전자는 TSMC에 비해 2∼3년에 상당하는 연구개발 지연이 발생하고 있다는 걸 인정하고 있다.

삼성전자는 2nm 세대에서 TSMC를 역전하는 걸 목표로 하고 있으며 이미 저렴한 2nm 칩 시제품을 엔비디아를 포함한 제휴 기업에 제공하고 있다고 한다.

이어 인텔. 인텔은 제조공정 면에선 TSMC나 삼성전자와 크게 차이가 있어 2024년 전반 5nm 제조공정 규칙인 인텔 20A 양산을 시작할 예정이다. 인텔과 삼성전자는 지정학적 위험에서 대만 TSMC에 대한 의존도를 줄이려는 잠재고객 이익에 승기를 찾으려 하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.