삼성·TSMC·인텔, 1나노 경쟁…日 라피더스도 가세

[아이뉴스24 권서아 기자] 일본 라피더스가 1㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 공정 개발에 속도를 내는 가운데, 세계 1위 파운드리(반도체 위탁생산) 기업인 대만 TSMC도 일본 내 첨단 반도체 생산을 본격화하면서 글로벌 파운드리 경쟁이 가열되고 있다.

2일 대만 자유시보에 따르면, 일본 정부가 반도체 산업 부활을 목표로 2022년 설립한 국책 파운드리 라피더스는 올해 1.4㎚ 공정 기술 개발에 착수해 2029년께 양산을 목표로 하고 있다.

TSMC는 내년 시험 생산을 거쳐 2028년 하반기 1.4㎚ 공정 양산에 나설 계획인 것으로 전해졌다. 인텔도 2028년 1.4㎚ 공정 양산을 목표로 하고 있다. 업계에서는 삼성전자 역시 라피더스와 비슷한 시점인 2029년 전후 1.4㎚ 공정 양산에 나설 것으로 보고 있다.

TSMC의 일본 내 3㎚ 생산 계획도 구체화됐다. 일본 엔에이치케이(NHK)에 따르면 대만 경제부는 지난달 31일 TSMC의 일본 구마모토현 3㎚ 반도체 생산 계획을 승인했다. 해당 물량은 건설 중인 제2공장에서 생산되며, 2028년부터 양산이 시작될 예정이다.

구마모토 제2공장의 생산능력은 월 1만5000장 규모다. 3㎚ 반도체는 인공지능(AI) 데이터센터와 자율주행 등 고성능 연산 분야에 활용되는 만큼 일본 내 생산은 경제안보 측면에서도 의미가 크다는 평가다.

TSMC는 이미 구마모토 제1공장에서 차량용·산업용 반도체를 생산하고 있다. 이번 승인으로 일본 내 생산 기반을 첨단 공정까지 확대하게 됐다.

이런 가운데 라피더스는 1㎚ 공정에서 TSMC와의 기술 격차를 약 6개월 수준으로 줄이는 것을 목표로 하고 있는 것으로 알려졌다. 현재 2㎚ 공정도 병행 개발 중이며, 올해 말 테스트 칩 생산과 내년 양산을 추진하고 있는 것으로 전해졌다.

다만 업계에서는 라피더스의 1.4㎚ 양산 계획에 대해 현실적인 제약이 적지 않다는 평가가 나온다.

반도체 업계 한 관계자는 "첨단 공정 기술을 개발하는 것과 실제 양산 체제를 갖추는 것은 완전히 다른 문제"라며 "라피더스는 생산능력(캐파)이 아직 제한적인 데다 첨단 공정 인력 확보도 쉽지 않아 단기간에 TSMC나 삼성전자처럼 고객 주문을 받아 처리하는 수준까지 올라가기에는 시간이 필요할 것"이라고 말했다.

현재 삼성전자는 2㎚ 공정 수율 안정화에 주력하고 있는 것으로 알려졌다. 2㎚ 공정 양산 경쟁은 삼성전자와 TSMC가 주도하고 있다. TSMC가 초기 물량 상당 부분을 확보한 가운데 삼성전자는 수율을 끌어올리며 추격에 나서고 있다.

이 관계자는 "삼성전자는 3㎚ 수주 공정에서(대형 고객사 확보에) 실패한 이후 2㎚ 수율 안정화에 집중하는 분위기"라고 말했다. 이어 "2㎚ 공정 기반 테슬라 'A16' 칩과 4㎚ 공정 기반 엔비디아의 '그록3' 언어처리장치(LPU)의 칩 양산을 통해 흑자로 돌아선 뒤 1.4㎚로 가려는 계획이 아닌가 싶다"고 설명했다.

그러면서 "1.4㎚ 양산 시점 역시 고정된 계획이라기보다 TSMC의 기술 진척과 시장 상황에 따라 유연하게 조정될 가능성이 크다"고 덧붙였다.