최근 450조원 규모의 대규모 투자 방안을 발표한 삼성전자가 파운드리(반도체 위탁생산) 시장에서 힘겨운 경쟁을 이어가고 있다. 1위 TSMC와 점유율 격차가 확대된 데다 중국 기업들의 추격도 맹렬해졌기 때문이다. 삼성전자는 업계 최초 3나노(㎚=10억분의 1ｍ) 공정 양산으로 경쟁에서 우위를 점하겠다고 밝힌 가운데, 격차를 좁힐 수 있을지 관심이 모인다.

28일 글로벌 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 세계 파운드리 점유율은 대만의 TSMC가 53.6%로 압도적인 1위, 삼성전자가 16.3%로 2위를 기록했다. 눈에 띄는 건 중국의 약진이었다. 5위 SMIC를 포함한 중국 세 업체의 합계 점유율이 10.2%를 기록, 중국이 처음으로 파운드리 시장에서 점유율 10%를 돌파했다.

중국은 SMIC가 5.6%의 점유율로 5위를 차지한 가운데, 중국의 화홍그룹(이 6위(3.2%), 넥스칩이 9위(1.4%)에 올라 중국 3개 업체의 합산 점유율이 10%를 넘겼다. 넥스칩의 상승세가 이어졌는데, 대형 디스플레이구동칩(DDI)을 주력으로 하는 이 업체는 지난해 4분기 한국의 DB하이텍을 끌어내리고 매출 상위 10위권에 진입하더니 올 1분기에는 인텔이 인수한 타워를 추월해 9위에 올랐다.

트렌드포스는 세계적인 반도체 공급 부족 사태에도 불구하고 SMIC의 매출액이 직전 분기 대비 두 자릿수 상승한 이유에 대해 지난해 미국의 제재 대상에 오르기 전에 제품 생산에 필요한 자재와 장비를 비축해 놓았기 때문이라고 분석했다.

중국 기업들은 2020년 시작된 반도체 장비 제재 등 미국의 무역 제재에도 약진하고 있다. 첨단 공정에 필수인 EUV(극자외선) 장비 제재에도 14억 인구의 강력한 내수 시장이 있는 데다 반도체 공급 부족 사태가 수요를 끌어올렸기 때문이다. 지난해 중국 전체의 반도체 생산량은 총 3594억개로 전년 대비 33%나 증가했다. 

반면 올 1분기 삼성전자는 TSMC와의 격차를 좁히지 못했다. 여기에 글로벌 파운드리 10대 주요 업체 중 유일하게 매출이 감소하기도 했다. 1분기에 삼성전자는 53억2800만달러(약 6조8411억원)의 매출을 올리며 시장 점유율 16.3%를 기록했다. 매출은 전 분기(55억4400만달러)보다 3.9% 줄었고, 시장 점유율도 18.3%에서 2%포인트 낮아졌다. 트렌드포스는 "단말기 시장 수요가 얼어붙으면서 삼성전자의 파운드리 매출이 감소했다"고 분석했다.

같은 시기 TSMC의 매출은 175억2900만달러(약 22조7000억원)로 전 분기 대비 11.3% 급증했고 시장 점유율도 52.1%에서 53.6%로 더 상승했다. 웨이퍼 인상과 고성능 컴퓨팅에 대한 수요 강세, 고환율 등이 영향을 끼쳤다. TSMC와 삼성전자에 이은 3위도 대만 파운드리 기업 UMC로 점유율 6.9%를 가져갔다. 삼성전자가 쫓아가야 하는 TSMC는 격차를 더 벌렸고 중국 파운드리에는 턱밑까지 추격을 허용하는 상황에 직면한 것이다.

삼성전자는 당초 TSMC와 경쟁 우위를 위해 업계 최초로 2분기에 3나노 반도체 양산을 시작한다고 밝혔다. 예정대로 2분기에 3나노 게이트올어라운드(GAA) 기술공정을 통해 다수의 팹리스 고객사를 확보한다면 TSMC 격차를 좁힐 수 있기 때문이다. 삼성전자는 GAA 기술 기반 3㎚ 1세대 제품을 올해부터 양산할 계획이며, 내년에는 3㎚ 2세대 공정에도 GAA 기술을 적용하기로 했다. TSMC는 2㎚ 공정부터 GAA를 도입할 예정이다.

일각에선 2분기 내 3나노 양산이 무산됐다는 목소리가 나왔지만 삼성전자는 계획대로 진행하고 있다는 입장이다. 삼성전자는 이번 주 3나노 공정이 적용된 최첨단 반도체 웨이퍼의 대량 생산을 개시한다는 방침이다. TSMC보다 한발 앞서 선단 공정 양산에 돌입한다면 미래 기술과 고객 확보에서 우위를 점할 수 있다. 삼성전자가 수율에 있어 열세로 꼽힌다는 과관측도 있지만 TSMC 또한 3나노 공정에서 수율 확보에 난항을 겪고 있다는 주장도 있다.

실제로 대만 디지타임스는 "3나노 공정을 계속해서 개선하고 있지만 수율이 내부 기준을 충족하지 못하며 하반기까지 일정한 생산량을 달성할 수 없을 것"이라고 설명했다. 또 "3나노 공정 때문에 TSMC 고객사 중 일부가 로드맵을 수정하는 등 혼란을 겪고 있다"고 덧붙였다.

2나노 반도체 공정도 삼성전자가 치고 나갈 수 있다. 삼성전자는 2025년에 2나노 양산에 돌입한다는 청사진을 제시했다. TSMC의 목표도 2025년이지만 초미세공정에 적합한 GAA 공정을 3나노부터 도입한 삼성전자와 달리 아직 기존의 핀펫 방식을 유지하고 있어 좀 더 늦어질 가능성이 제기된다.

삼성은 지난달 24일 향후 5년간 반도체·바이오·신성장 IT 등 미래 먹거리 분야에 450조원을 투입하는 대규모 투자 계획을 발표한 바 있다. 삼성전자 측은 "반도체·바이오 산업의 중요성을 세계 각국이 인식해 전략산업화에 나서고 있는 상태"라며 "메모리 분야에서는 미국과 중국의 견제와 추격이 거세지고 있고, 팹리스(반도체 설계) 시스템반도체와 파운드리는 경쟁사들이 적극적인 투자에 나선 상황"이라고 밝혔다.

이어 "파운드리 사업은 기존에 없던 차별화된 차세대 생산 기술을 개발/적용해 3나노 이하 제품을 조기 양산할 계획하고, 차세대 패키지 기술 확보로 연산칩과 메모리가 함께 탑재된 융복합 솔루션을 개발해 업계 선두권 도약의 발판을 마련할 것"이라고 강조했다. 

[위키리크스한국=최종원 기자]

sus@wikileaks-kr.org

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