파운드리 후발주자 인텔 '1.8나노' 도발…미세공정 주도권 쟁탈전

올해말 1.8나노 양산 발표…TSMC·삼성, 내년 2나노 양산 목표
인텔, 美정부 지원속 TSMC·삼성 추월?…"단숨에 역전 어려워" 시각도
2나노 이하 경쟁 본격화…일본 신생업체도 가세

미국 인텔이 연내 파운드리(반도체 수탁생산) 1.8나노(㎚·10억분의 1m) 공정 양산에 나서겠다고 선언하면서 글로벌 반도체 업계의 '나노 경쟁'이 새로운 국면에 진입했다.

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 2나노 주도권을 두고 치열하게 경쟁하는 와중에 후발주자인 인텔이 선공에 나서자 업계가 주목하고 있다.

◇ 인텔의 1.8나노 선공…"TSMC·삼성 따라잡는다"
22일 업계에 따르면 인텔은 21일(현지시간) 미국 캘리포니아주 새너제이에서 파운드리 전략을 발표하는 'IFS(인텔 파운드리 서비스) 다이렉트 커넥트' 행사를 열었다.

2021년 3월 파운드리 사업 진출 선언 이후 대규모 투자 계획을 발표해온 인텔이 처음 여는 파운드리 사업 설명회다.

행사에서 인텔은 올해 말부터 1.8나노 공정(18A)의 양산에 들어간다고 발표했다.

양산 목표 시점을 작년 9월 1.8나노 시제품을 깜짝 공개하면서 밝힌 2025년보다 앞당긴 것이다.

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

즉 이번 인텔의 1.8나노 연내 양산 선언이 파운드리 강자 TSMC와 삼성전자를 향한 일종의 도발인 셈이다.

인텔의 이 같은 자신감의 배경에는 미국 정부의 지원이 있다고 할 수 있다.

블룸버그 통신은 미국 정부가 반도체법에 따른 보조금 등으로 인텔에 100억달러(약 13조3천550억원)가 넘는 금액을 지원하는 방안을 인텔과 논의 중이라고 보도하기도 했다.

TSMC와 삼성전자 모두 장기적인 로드맵상으로는 2027년 1.4나노 공정 양산 목표를 내놓았지만, 현재 집중하는 기술 개발은 2025년 양산이 목표인 2나노다.

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

실제로 인텔도 TSMC와 삼성전자에 필적하는 수준으로 파운드리 사업을 키우겠다는 포부를 여러 차례 밝혔다.

이번에 인텔은 1.4나노 공정도 TSMC나 삼성전자의 양산 목표 시기와 같은 2027년에 도입하겠다는 계획을 밝혔다.

다만 업계에서는 인텔의 야심 찬 계획을 회의적으로 보는 시각도 적지 않다.

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

◇ TSMC·삼성전자, 2나노 주도권 선점 경쟁
TSMC와 삼성전자는 모두 2025년 양산을 목표로 2나노 기술 개발에 총력을 기울이고 있다.

아직 2나노에서는 TSMC가 다소 앞선 것으로 전문가들은 평가한다.

TSMC는 2나노 시제품 공정 테스트 결과를 애플, 엔비디아 등 주요 고객에게 공개하기도 했다.

TSMC는 현재 대만에 건설 중인 2나노 웨이퍼 생산 공장 2곳 외에 3번째 공장 건설도 추진하는 등 2나노 공정 생산 능력 투자에 적극적으로 나서고 있다.

삼성전자는 작년 6월에 TSMC보다 한발 먼저 구체적인 2나노 이하 공정 로드맵을 발표하며 기술력으로 TSMC를 따라잡겠다는 의지를 드러냈다.

특히 삼성전자는 차세대 트랜지스터 GAA(Gate-All-Around)를 적용한 3나노 공정을 2022년 6월 세계 최초로 시작한 기술력을 토대로 2나노 경쟁에서도 기술적 우위를 점한다는 각오다.

최근에는 영국 반도체 설계업체 Arm(암)의 설계 자산(IP)을 GAA 공정에 적용하기 위해 Arm과 협력 관계를 강화하는 등 미세 공정 경쟁력 강화에 나섰다.

여기에 글로벌 반도체 경쟁에서 밀려난 일본이 반도체 부흥을 위해 8개 대기업의 출자로 지난 2022년 11월 탄생한 반도체 업체 라피더스도 2나노 경쟁에 뛰어들었다.

라피더스는 2나노 제품을 2025년에 시험 생산하고, 이어 2027년에 양산하겠다는 목표를 공언하고 기술 개발에 매진하고 있다.

아직 첨단 반도체를 설계하고 개발할 노하우가 부족한 라피더스는 2나노 공정 개발을 위해 미국 IBM, 벨기에 종합반도체 연구소 IMEC(아이맥)와 손을 잡았다.

아울러 2030년 이후 보급이 예상되는 1나노 공정 제품을 만들기 위해 프랑스 전자정보기술연구소(CEA-Leti)와 협력 관계를 맺었다.

/연합뉴스