TSMC와 삼성전자! 반도체 3나노 공정 개발 경쟁은?

 
 

반도체 시장은 3나노 공정의 도입으로 급변하고 있습니다. 세계 최대의 반도체 위탁생산 업체인 TSMC와 삼성전자는 각각 다른 기술을 적용한 3나노 공정을 개발하고 있습니다. TSMC는 핀펫 기반의 3나노 공정을 양산하기 시작했지만, 성능 향상이 기대보다 낮은 것으로 나타났습니다. 삼성전자는 GAA 기술을 적용한 3나노 공정을 성공적으로 양산하고 있으며, 대형 모바일 고객을 확보하고 있습니다.
 

TSMC의 3나노 공정 개발 미진

TSMC는 3나노 공정의 생산비용을 이전 세대인 5나노 공정보다 50%가량 인상했습니다. 하지만 칩의 트랜지스터 집적도, 퍼포먼스, 전력효율성 등에서 이전 세대 제품과 큰 차이를 보여주지 못한 것으로 나타났습니다.
대만 TSMC, 3나노 양산 또 연기… 삼성전자 반사이익 기대 - 조선비즈 (chosun.com)

대만 TSMC, 3나노 양산 또 연기… 삼성전자 반사이익 기대

TSMC는 3나노 공정이 기존의 핀펫 (FinFET) 기반인 것과 달리 삼성전자는 GAA (Gate-All-Around) 기술을 적용했기 때문입니다. GAA는 전류가 흐르는 채널의 4면을 게이트가 둘러싸고 있는 구조입니다. 기존의 ‘핀펫’ (fin-fet) 기술보다 반도체의 전류 흐름을 더 세밀하게 제어할 수 있어 전력 효율을 높일 수 있습니다.
TSMC 3나노 공정 “성능 향상 기대 이하”… 삼성전자 반격 기회 잡나 - 조선비즈 (chosun.com)

TSMC 3나노 공정 “성능 향상 기대 이하”… 삼성전자 반격 기회 잡나

 

삼성전자의 3나노 공정 개발 성공

삼성전자는 3나노 GAA 1세대 공정이 기존 5나노 핀펫 공정과 비교해 전력을 45% 절감하면서 성능은 23% 높이고 면적은 16% 줄였다고 강조했습니다. 삼성전자는 올해 말에 ‘엑시노스2400’을 공개하고, 내년 말에 ‘엑시노스2400+’과 ‘엑시노스2400++’를 생산할 예정입니다. 이들 제품은 TSMC와 비슷한 수준의 성능과 전력 효율성을 보여줄 것으로 기대됩니다.
 
삼성전자, 3 ~ 5나노 수율 개선과 GAA FET 양산 성공으로 TSMC 맹추격 (news2day.co.kr)

[AI 시대의 반도체 대전 (1)] 삼성전자, 3~5나노 수율 개선과 GAA FET 양산 성공으로 TSMC 맹추격

 

반도체 파운드리 시장에서 경쟁력 확보

하지만 TSMC와 삼성전자 모두 반도체 파운드리 시장에서 경쟁해야 합니다. 반도체 파운드리* 시장은 반도체 수요 위축으로 인해 고객사가 TSMC에 주문을 잇따라 취소하는 등 어려움에 직면하고 있습니다.
* 반도체 파운드리 : 반도체 설계를 전문적으로하는 외부업체가 만든 반도체 도면을 받아서 실제로 반도체 제품을 생산하고 공급하는 업체(반도체 위탁생산 이라고도 불림.) 

반면에 삼성전자는 퀄컴 등 대형 고객사로부터 3나노 일부 물량을 약속받았으며, 구체적인 수율은 밝혀지지 않았습니다. 하지만 TSMC의 3나노 공정 수율이 75~80% 수준에 도달한 것으로 알려졌다는 보도가 나오면서 삼성전자의 입지가 흔들릴 수 있습니다.
 

TSMC와 삼성전자의 경쟁 전략

따라서 TSMC와 삼성전자는 각각의 장점과 약점을 활용하여 파운드리 시장에서 경쟁력을 갖추어야 할 것입니다. TSMC는 핀펫 구조의 기초적인 성능과 전력 효율성을 강조하고, 고객사들에게 3나노 공정의 안정성과 신뢰성을 보여줄 것입니다. 삼성전자는 GAA 기술의 성능과 전력 효율성을 강조하고, 고객사들에게 3나노 공정의 차별화된 가치를 보여줄 것입니다.
인텔, 1.8나노로 삼성·TSMC와 파운드리 한판 승부 | 서울경제 (sedaily.com)

인텔, 1.8나노로 삼성·TSMC와 파운드리 한판 승부

또한 TSMC와 삼성전자는 파운드리 시장에서 다양한 협력 관계를 구축할 수 있습니다. 예를 들어, TSMC와 삼성전자는 공동으로 반도체 소재 개발에 참여하거나, 반도체 제품의 표준화와 규제에 대해 협력할 수 있습니다. 또한 TSMC와 삼성전자는 파운드리 시장에서 서로의 경쟁력을 인정하고, 상호 보완적인 관계를 유지할 수 있습니다.
 

결론

TSMC 3나노 공정은 성능 향상이 기대보다 낮은 것으로 나타났지만, 삼성전자는 3나노 공정을 적용한 신제품을 개발하고 있으며, 대형 모바일 고객을 확보하고 있습니다. 이는 파운드리 시장에서 삼성전자가 TSMC에게 반격 기회를 잡았다는 것을 의미합니다. 반면에 TSMC와 삼성전자 모두 파운드리 시장에서 경쟁해야 하며, 각각의 장점과 약점을 활용하여 경쟁 전략을 수립해야 합니다.

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