후발주자 인텔의 '1.8나노' 선공…반도체 파운드리 경쟁 격화

'내년 1.8나노 생산' 인텔 발표에 "3나노 생산도 안하면서" 의구심
파운드리 1·2위 TSMC·삼성, '2025년 2나노 주도권' 경쟁

글로벌 반도체 업계가 최첨단 파운드리(반도체 위탁생산) 공정인 2나노(㎚·10억분의 1m) 이하 기술 선점을 놓고 신경전을 벌이고 있다.

나노는 반도체 회로 선폭을 의미하는 단위로, 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빨라진다.

현재 가장 앞선 양산 기술은 3나노다.

세계 파운드리 1위인 대만 TSMC와 2위 삼성전자가 기술 개발을 주도하는 가운데 최근 후발 주자인 인텔의 '도발'에 2나노 경쟁이 새로운 국면에 진입했다.

◇ TSMC·삼성 따라잡겠다는 '후발주자' 인텔
24일 업계에 따르면 인텔은 최근 미국 캘리포니아 새너제이에서 개최한 연례 개발자 행사 '인텔 이노베이션 2023'에서 1.8나노급인 18A 공정 반도체 웨이퍼 시제품을 깜짝 공개했다.

현재 5나노 이하 파운드리 양산은 세계에서 TSMC와 삼성전자만 가능한데, 1.8나노는 두 회사가 양산 중인 3나노보다 앞선 공정이다.

7나노를 생산 중인 인텔은 올해 연말에 3나노 양산에 돌입하고, 내년 1분기에는 첫 1.8나노 웨이퍼를 생산 라인에 투입한다는 계획이다.

이 행사에서 인텔 경영진은 인텔의 생산 능력이 세계 최대 파운드리 기업인 TSMC에 필적할 수준으로 성장할 것이라고 자신했다.

이런 계획대로라면 인텔이 2나노 이하 양산에서 TSMC와 삼성전자를 추월할 가능성도 있다.

TSMC와 삼성전자의 2나노 양산 목표 시기는 2025년이다.

수십 년간 중앙처리장치(CPU) 중심으로 반도체 업계 선두를 지킨 인텔은 시장 변화에 대응하지 못하면서 파운드리 주도권을 TSMC와 삼성전자에 내줬다.

그러던 인텔은 지난 2021년 파운드리 사업 재진출을 공식화하며 미국 애리조나주 파운드리 공장 건설 등 대대적인 투자 계획을 내놓았다.

지난 6월에는 사업구조 개편 계획을 발표하면서 내년에 삼성전자를 제치고 파운드리 분야 세계 2위로 올라서겠다는 목표도 밝혔다.

다만 업계에서는 파운드리 부활을 꿈꾸는 인텔의 야심 찬 계획을 회의적으로 보는 시각도 있다.

아직 TSMC나 삼성전자보다 기술력이 많이 뒤처진 데다, 3나노도 생산하지 않는 단계에서 단숨에 역전을 노리기는 현실적으로 어렵다는 이유에서다.

◇ '2나노 경쟁' 치열한 TSMC·삼성전자
TSMC와 삼성전자는 모두 2025년 양산을 목표로 2나노 기술 개발에 박차를 가하고 있다.

작년 말 3나노 양산을 시작한 TSMC는 2나노 공정 반도체의 시범 생산 준비에 착수했으며, 연내 2나노 제품을 소량으로 시범 생산할 예정으로 알려졌다.

TSMC는 대만 남부 가오슝에 지을 2나노 공장 투자 계획을 지난 8월 확정하기도 했다.

이 공장은 2025년 양산 시작이 목표다.

TSMC 측은 공식적으로 2나노 관련 사항에 대해 말을 아끼고 있다.

다만 기술 개발이 순조로우며 예정대로 2025년 양산이 목표라는 입장을 거듭 강조하고 있다.

또 이르면 2026년에 1나노 공장을 착공해 2027년 시범 생산, 2028년 양산을 시작하겠다는 계획도 제시한 바 있다.

다만 최근에는 TSMC의 2나노 공정 반도체 양산 일정이 2025년에서 2026년으로 늦춰질 수 있다는 외신 보도가 나오기도 했다.

삼성전자는 2나노를 TSMC와 같은 2025년, 1.4나노 공정을 2027년부터 각각 양산에 들어가겠다고 지난해 선언한 바 있다.

이어 지난 6월에는 TSMC보다 한발 먼저 구체적인 2나노 이하 공정 로드맵을 발표하며 기술력으로 TSMC를 따라잡겠다는 의지를 드러냈다.

로드맵에는 2나노 공정을 2025년에 모바일 중심으로 시작해 2026년에는 고성능컴퓨팅(HPC)에 적용하고, 2027년에 차량용 반도체로 확대하겠다는 계획이 담겼다.

앞서 삼성전자는 작년 6월 세계 최초로 차세대 트랜지스터인 GAA(Gate-All-Around) 구조를 적용한 3나노 양산을 시작했다.

TSMC가 양산을 공식화한 3나노는 기존 핀펫(FinFET) 트랜지스터 구조다.

아직 삼성전자는 파운드리에서 생산 능력(캐파) 부족 탓에 TSMC와 격차가 큰 편이다.

업계에서는 두 회사 캐파가 약 3배 정도 차이 난다고 본다.

대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 TSMC의 올해 2분기 파운드리 시장 점유율은 56.4%로, 11.7%인 삼성전자를 크게 앞선다.

/연합뉴스