전영현 삼성전자 부회장. [ⓒ삼성전자]

[디지털데일리 배태용 기자] TSMC 3나노미터(㎚) 파운드리 공정 수요가 쏠리며 주문 단가가 올라갈 것으로 예상되는 가운데, 삼성전자가 이 사이를 비집고 들어갈 전략을 세울 방침이다. DS(반도체)부문은 금일 전영현 부회장 주재로 열리는 전략회의에서 수율 개선 논의가 이뤄질 방침이다.

26일 반도체 업계에 따르면, 엔비디아, 인텔, 퀄컴, 애플, 구글 등이 TSMC의 3나노 공정을 점진적으로 도입 할 계획이다. TSMC 3나노 공정은 2022년 생산을 시작한 최첨단 반도체 제조 공정으로 기존 5나노 공정 대비 트랜지스터 밀도를 1.7배, 성능을 10~15%, 전력 효율을 25~30% 향상한 것이 특징이다.

TSMC의 3나노 공정은 50%에 달하는 높은 수율로 주요 팹리스 기업들은 적극적으로 이 공정을 채택하고 있다. 칩 성능을 크게 향상할 뿐 아니라, 또한 전력 효율 개선, 칩 크기 측면에서 큰 이점이 있기 때문이다. 애플 아이폰 15 프로 시리즈에 탑재되는 A17 바이오닉 칩 등이 TSMC 3나노 공정을 사용했다.

애플은 사실상 TSMC 솔벤더를 채택하고 있고, 퀄컴, 구글, 엔비디아 등도 차세대 칩을 생산에 TSMC 3나노 공정 도입이 유력시되고 있다. TSMC 3나노 공정은 주문량이 2년 치 최대 케파(CAPA 생산 능력)에 도달, 가격 인상을 검토하고 있는 것으로 전해진다. 3나노 공정 원가는 지금도 4나노 공정 대비 2배 이상 높은 것으로 전해지는데 이보다도 더 비싸지는 것이다.

엑시노스 시리즈. [ⓒ삼성전자]

주목되는 점은 TSMC 3나노 공정 가격 인상은 삼성전자 파운드리에 기회로 작용할 수 있다는 것이다. 가격 부담 등으로 일부 고객들이 삼성전자로 주문을 옮길 가능성이 있기 때문이다. 특히, 가격에 민감한 고객이나 지정학적 위험을 우려하는 고객들에게 삼성전자가 대안으로 선택될 가능성이 높다. 삼성전자는 GAA(게이트 올 어라운드) 기술을 활용한 3나노 공정을 구축해놨다.

다만 이를 위해 삼성전자 파운드리가 가장 먼저 풀어야 할 과제는 내년 삼성전자 갤럭시 S25 시리즈에 탑재될 엑시노스 2500 수율이 지목된다. 엑시노스 2500은 삼성전자가 자체 개발, 양산할 차세대 애플리케이션 프로세서(AP)로, 역대 엑시노스 중 최초로 3나노 공정으로 생산될 예정이다.

IT 팁스터(정보유출자) 판다플래시X는 엑시노스 2500의 수율은 40% 이상 수준이라고 전했으며, 일각에서는 20%대에 불과하다는 추측도 있었다. 이는 양산 수준에 이르지 못하는 수치다. 양산을 위해선 통상적으로 수율 60% 이상은 나와야 한다.

업계 관계자는 "파운드리 3나노 공정은 앞으로 수년간은 매년 성장할 중요한 시장이다 보니, 전략회의에서 당연히 논의가 이뤄질 것으로 보인다"라며 "엑시노스 2500의 수율을 잡지 못하면, 3나노에서 경쟁력이 떨어진다는 것을 증명하는 것이기 때문에 이를 타개할 대책이 마련될 것으로 보인다"라고 설명했다.