- 팹리스+파운드리 ‘2인3각’ 공세, 미세공정 인텔 '역전'
- 애플·AMD, 3나노 신제품 준비…인텔, 7나노 제품 하반기 공개

[디지털데일리 윤상호 기자] 반도체 미세공정 경쟁이 3나노미터(3nm)급으로 확전한다. 삼성전자에 이어 TSMC가 상용화에 나선다. 양사 경쟁은 세계 정보통신기술(ICT) 하드웨어(HW) 시장에도 영향을 미칠 전망이다.

23일 대만 디지타임스에 따르면 TSMC는 9월 3nm 공정을 상용화한다. TSMC의 3nm 고객은 애플이다. 애플의 PC용 시스템온칩 ‘M2 시리즈’ 신제품을 생산한다.

삼성전자는 지난 6월 3nm 공정을 선보였다. 고성능컴퓨팅(HPC)용 시스템반도체를 만들었다. 고객사는 중국 서버 업체로 알려졌다.

반도체는 미세공정을 고도화할수록 이전 공정 대비 제품 크기 축소와 전력 사용량을 줄일 수 있다. 특히 시스템반도체는 저전력 고성능 소형화를 위해 미세공정이 치열하다.

TSMC와 삼성전자는 세계 반도체 수탁생산(파운드리) 1위와 2위다. 7nm 이하 공정이 가능한 반도체 제조사는 양사뿐이다. 앙사 미세공정 경쟁은 특히 중앙처리장치(CPU) 시장 인텔 지배력 약화에 영향을 미쳤다. 인텔 CPU 부문은 종합반도체회사(IDM)체제로 설계와 생산을 모두 한다. 설계와 생산 각각 경쟁력을 강화하는 ‘2인3각’ 체제가 인텔 중심 시장에 균열을 만들었다.

AMD는 2019년 세계 최초 7nm CPU를 선보였다. AMD는 반도체 설계(팹리스) 회사로 생산은 TSMC 7nm 공정에 맡겼다. AMD는 5nm CPU도 세계 최초로 출시했다. AMD 서버 시장 점유율은 10%대로 상승했다.

AMD를 필두로 7nm 이하 PC와 서버용 시스템온칩(SoC)이 본격화했다. 애플 퀄컴 등은 ARM기반 SoC로 PC 시장 공략에 나섰다. 애플은 2년 만에 PC용 인텔 CPU를 전량 자체 SoC로 대체했다. 퀄컴은 마이크로소프트(MS)와 손을 잡았다. MS 윈도 운영체제(OS) PC를 타깃으로 삼았다. 애플과 퀄컴 PC용 SoC는 TSMC와 삼성전자 5nm 공정으로 제조한다.

구글 등 데이터센터 운영사도 SoC를 자체 설계하기 시작했다. TSMC와 삼성전자 7nm 이하 공정을 활용했다. 그래픽처리장치(GPU) 업체 엔비디아도 CPU 진출을 선언했다. 역시 TSMC와 삼성전자 고객사다.

TSMC와 삼성전자 첫 3nm 고객사도 PC와 서버 SoC 팹리스다. 인텔은 아직 10nm급 공정이다. 격차는 더 커졌다. AMD와 퀄컴 등은 내년 TSMC 삼성전자와 함께 3nm 제품을 선보일 방침이다.

한편 인텔은 작년 7nm 공정을 상용화하려 했지만 올해로 연기했다. 9월 7nm 신제품 공개 예정이다. 인텔은 2024년까지 1.8nm 공정을 개발할 계획이다.