2분기 삼성 파운드리 시장 점유율 11.7%…TSMC는 56.4%
삼성·TSMC 간 점유율 격차, 50.3%p→44.7%p ‘감소’
반도체 초격차 전략 앞세운 삼성, 3나노 등 선단 공정 선도
4나노 공정 부문서도 약진…TSMC 추격 속도 빨라질 듯

삼성의 반도체 초격차 전략이 효과를 나타내고 있다. 글로벌 파운드리(반도체 위탁 생산) 시장 1위인 대만 TSMC가 첨단 공정 부문에서 다소 고전하고 있는 것과 달리 삼성전자는 GAA(게이트올어라운드) 기술을 기반으로 선단 공정 경쟁력을 빠르게 키워 나가고 있다. 이에 따라, 삼성과 TSMC간 시장 점유율 격차도 좁혀지고 있다.

시장에서도 삼성전자가 미세 공정 부문에서 TSMC에 경쟁 우위를 점하고 있는 만큼, 향후 전 세계 파운드리 시장에서 입지를 더욱 공고히 할 것으로 전망하고 있다.

6일 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 2분기 삼성전자의 파운드리 매출은 32억3400만달러(약 4조3009억원)로 집계됐다. 이는 직전 분기인 1분기 27억5700만달러(약 3조6682억원) 대비 17.3% 증가한 수치다.

큰 폭의 매출 확대에 힘입어 삼성의 글로벌 파운드리 시장 점유율은 올 1분기 9.9%에서 2분기 11.7%로, 1.8%p 올랐다.

반면 세계 1위 TSMC 매출은 쪼그라들었다. 올 2분기 TSMC 파운드리 매출은 156억 5600만달러(약 20조8319억원)로, 1분기 167억3500만달러(약 22조2676억원) 대비 6.4% 감소했다.

트렌드포스는 “TSMC의 경우 7nm(1nm는 10억분의 1m) 및 6nm 공정의 수익 흐름은 순조로웠다”면서도 “그러나 5·4나노 공정 부문에서는 크게 위축됐다”고 설명했다.

TSMC의 전 세계 파운드리 시장 점유율도 축소됐다. 올 1분기 60.2%까지 치솟았던 TSMC의 점유율은 2분기 56.4%로, 3.8%p 하락했다.

삼성의 파운드리 사업이 순항하고 있는 것과 달리, 파운드리 강자인 TSMC는 고전을 면치 못하면서 양사 간 점유율 격차 또한 크게 줄어들게 됐다. 올 1분기 양사의 점유율 격차는 무려 50.3%p를 기록했으나, 2분기엔 44.7%p로 감소했다.

삼성전자 반도체공장 화성캠퍼스. <사진=삼성전자>

시장에서는 이재용 삼성전자 회장의 반도체 초격차 전략이 서서히 빛을 발하고 있다고 평가하고 있다.

이재용 삼성전자 회장은 반도체 분야에서 초격차 전략을 천명하고, 파운드리 선단 공정 구축에 대규모 투자를 추진해 왔다. 2019년 4월 당시 이 회장은 ‘시스템 반도체 비전 2030’을 통해 “메모리 반도체에 이어 파운드리를 포함한 시스템 반도체에서도 확실히 1등을 하겠다”고 선언한 바 있다. 그는 그러면서 “2030년까지 시스템 반도체 생산 및 연구개발(R&D)에 133조원을 투자해 전 세계 파운드리 업계 1위인 TSMC를 넘어서겠다”고 강조했다.

이 회장의 강한 의지는 현실로 구현되고 있다. 삼성전자는 지난해 6월 세계 최초로 GAA 기술을 적용한 3나노 반도체를 양산하면서 존재감을 과시했다. 이는 지난해 12월 3나노 생산에 돌입한 TSMC보다 반년 가량 앞선 것이다.

경계현 삼성전자 DS 부문장 사장도 지난해 7월 3나노 양산 출하식에서 “삼성전자가 파운드리 사업에 한 획을 그었다”며 “핀펫 트랜지스터가 기술적 한계에 다다랐을 때 새로운 대안이 될 GAA 기술의 조기 개발에 성공한 것은 무에서 유를 창조하는 혁신적인 결과”라고 자평하기도 했다.

수율 측면에서도 삼성이 TSMC를 앞서고 있다. 현재 삼성의 3나노 수율은 60~70%로, TSMC의 55%보다 높다. 첨단 공정인 3나노 기술은 매우 까다로운 것으로 정평이 나 있다. 이에 수율을 제고하기가 상당히 어렵다는 게 업계의 중론이다.

문제는 수율이 낮을 경우 제품 경쟁력을 확보하는 데에도 제약이 생긴다는 점이다. 상황이 이렇다보니 삼성전자보다 상대적으로 열위에 놓인 TSMC 3나노 공정의 생산량이 당초 목표치보다 더 낮아질 것이라는 관측마저 나왔다.

대만 매체인 디지타임스는 “TSMC의 올 4분기 3나노 공정 생산량은 당초 시장이 예상한 월 8만~10만개 수준에서 월 5만~6만개로 상당히 줄어들 수 있다”고 밝혔다.

대만 TSMC 본사. <사진=연합뉴스>

실제로 주요 고객사들의 주문 취소 사례도 전해진다. 애플은 조만간 출시를 앞둔 ‘아이폰15’ 시리즈에 탑재되는 모바일 애플리케이션프로세서(AP) ‘A17 바이오닉’ 칩 주문을 축소한 것으로 알려졌다.

TSMC의 3나노 공정을 활용해 제품을 개발 중이던 엔비디아와 AMD, 퀄컴 등 팹리스(반도체 설계) 업체들도 줄줄이 출시를 늦추는 모양새다.

이와 달리 삼성은 비교적 안정화된 수율을 앞세워 3nm 공정 부문을 선도하고 있다. 삼성전자는 올 4월 열린 1분기 실적 콘퍼런스콜에서 “3나노 공정을 안정적인 수율로 양산하고 있다”며 “고객들이 3나노 파운드리를 평가하고, 테스트 칩을 제작하는 곳도 있다”고 설명했다.

비단 3nm뿐만 아니다. 최근 파운드리 시장에서 격전지로 부상하고 있는 4나노 공정 부문에서도 삼성의 약진이 두드러지고 있다.

최근 삼성전자는 미국 AI(인공지능) 솔루션 업체 그로크를 고객사로 유치했다. 그로크는 삼성의 4나노 공정을 기반으로 AI 가속기 칩을 생산할 예정이다.

AI 반도체 시장을 주도하고 있는 엔비디아나 AMD가 삼성의 4나노 공정을 활용하게 될 것이란 관측도 나왔다.

해외 IT 매체 Wccftech에 따르면 엔비디아는 내년 AI 반도체 출하량을 대폭 늘리기 위해 공급망 다변화를 추진하기로 했다.

현재 엔비디아의 고성능 GPU(그래픽처리장치) ‘H100’을 생산할 수 있는 곳은 TSMC와 삼성전자 뿐이다. 이미 TSMC를 통해 AI 반도체를 양산 중인 엔비디아에게 남은 선택지는 삼성이 유일한 만큼 조만간 삼성전자에 엔비디아발 낭보가 날아들 수 있다.

지난해 6월 삼성전자 반도체공장 화성캠퍼스 생산라인에서 3나노 웨이퍼를 보여주고 있는 정원철 삼성전자 파운드리사업부 상무(맨 왼쪽부터), 구자흠 부사장, 강상범 상무. <사진=삼성전자>

AMD도 비슷한 의사를 내비쳤다. 리사 수 AMD CEO(최고경영자)는 “제품의 안정적 생산을 위해 TSMC 외에 다른 파운드리 업체 선정을 고려 중이다”고 밝힌 바 있다.

삼성 파운드리가 주요 기업들로부터 주목 받고 있는 것은 공격적인 R&D 투자에 힘입어 4nm 공정의 수율을 75% 이상으로 끌어올린 덕분이다.

최근 삼성전자는 반기 보고서에서 “(파운드리 사업과 관련해) 4나노 2세대 제품은 안정적인 수율을 기반으로 본격 양산 중이다”며 “3세대 제품은 올 4분기 양산 목표 달성이 전망된다”고 밝혔다.

TSMC가 선단 공정 부문에서 주춤하고 있는 사이 삼성전자는 초격차 전략을 토대로 경쟁력 강화에 적극 힘쓰고 있다.

업계는 삼성이 시장에서 상당한 신뢰를 확보하고, 향후 글로벌 고객사들을 빠르게 선점해 나갈 것으로 기대하고 있다. 이를 통해 TSMC를 따라잡겠다고 선언한 삼성전자가 추격의 속도를 올리고, 글로벌 파운드리 시장 점유율을 확대할 수 있을지 귀추가 주목된다.

경 사장은 앞서 지난 5월 대전 한국과학기술원(KAIST)에서 열린 강연에서 “고객사 이름을 밝힐 수는 없지만 GAA 기술 기반 3나노 공정에 대한 고객들의 반응이 매우 좋다”며 “5년 안에 TSMC를 따라잡겠다”고 선언했다.

[CEO스코어데일리 / 오창영 기자 / dongl@ceoscore.co.kr]