반도체 시장에서 삼성과 TSMC의 경쟁은 끊임없이 이어지고 있습니다.
TSMC는 오랫동안 세계 1위 파운드리(반도체 위탁 생산) 기업으로 자리 잡았으며, 삼성은 2위 기업으로서 TSMC를 따라잡기 위해 공격적인 기술 개발을 진행해 왔습니다.
특히, 3나노미터(nm) 공정에서 삼성은 GAAFET 기술을 도입하여 TSMC보다 6개월 앞서 양산을 시작했지만, 결과적으로 품질과 수율 문제로 인해 기대에 미치지 못하는 성과를 보였습니다.
그렇다면, 삼성과 TSMC의 3nm 경쟁 과정과 현재 상황, 그리고 향후 삼성의 전략은 어떻게 전개될까요?
삼성의 3nm 공정 도전 – GAAFET 기술 선제 도입
삼성전자는 3nm 공정에서 GAAFET(Gate-All-Around FET) 기술을 도입하며, TSMC보다 6개월 먼저 3nm 반도체 양산을 발표했습니다.
1. GAAFET 기술이란?
- 기존 FinFET 기술보다 더 발전된 초미세 반도체 제조 기술
- 트랜지스터 성능을 극대화하고, 전력 소모를 줄일 수 있음
- 반도체 업계의 차세대 표준으로 평가됨
2. 삼성이 GAAFET을 먼저 도입한 이유
- TSMC보다 3nm 시장에서 기술적 우위를 확보하기 위한 전략
- 전력 효율이 향상된 칩을 원하는 고객사(퀄컴, 엔비디아 등)의 요구 충족
- 초기 시장을 선점하여 더 많은 파운드리 고객 유치 목표
그러나 삼성의 3nm GAAFET 공정은 초기 양산에서 많은 문제점을 드러냈습니다.
삼성의 3nm 양산 결과 – 기대와 현실의 차이
삼성은 3nm 양산을 발표했지만, 실제 품질과 양품률 문제로 인해 고객사의 신뢰를 얻는 데 어려움을 겪었습니다.
1. 3nm 양품률 문제
- 3nm 공정 초기 양품률(불량 없이 정상적으로 생산된 칩의 비율)이 20%에 불과
- 즉, 10개 중 8개가 불량으로 폐기되는 상황
2. 고객사들의 불신
- 퀄컴, 미디어텍 등 주요 고객사들은 삼성의 3nm 공정을 사용하지 않기로 결정
- 심지어 삼성 자체 개발 Exynos 칩조차도 3nm 공정을 적용하지 않음
- 반면, TSMC는 3nm FinFET 공정을 통해 더 안정적인 양산을 진행
3. 대규모 투자에도 실망스러운 결과
- 삼성은 3nm 공정 개발에 약 500억 달러(약 65조 원)를 투자했지만,
결과적으로 고객사의 신뢰를 얻지 못하면서 어려움을 겪음
삼성의 전략 변화 – 양품률 개선 및 가격 경쟁
삼성은 초기 3nm 공정의 실패를 인정하고, 기존 공정의 품질을 먼저 개선하는 방향으로 전략을 변경했습니다.
1. 4nm 공정 양품률 개선
- 기존 4nm 공정의 양품률을 80% 이상으로 향상
- 이는 퀄컴, AMD, 엔비디아 등 주요 고객사의 요구를 충족하는 데 기여
2. 3nm 공정도 점진적 개선
- 초기 20%였던 3nm 양품률이 현재 50% 이상으로 개선
- 향후 80%까지 양품률을 높이는 것이 목표
3. 가격 조정을 통한 고객 유치
- 삼성은 TSMC보다 낮은 가격으로 파운드리 서비스를 제공하여
중국 기업들의 AI 칩 주문을 유치하는 전략을 추진 중
이러한 전략은 삼성이 시장에서 경쟁력을 유지하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.
TSMC와 삼성의 2nm 공정 경쟁
삼성은 3nm 공정에서 기술적 우위를 점했지만, 양산에서 실패한 경험을 바탕으로 2nm 공정에서는 보다 신중한 접근을 선택했습니다.
1. 삼성의 2nm 공정 전략 변경
- 2nm 공정에서 TSMC와의 직접적인 경쟁을 피하기로 결정
- 기존 3nm 및 4nm 공정의 품질을 우선적으로 개선
- 2nm 공정 개발을 지속하되, 시장에 너무 빠르게 내놓지 않기로 함
2. TSMC는 2nm 시장 선점 전략 유지
- TSMC는 2025년부터 2nm 공정 양산을 목표
- 기존 FinFET 기술을 유지하면서, 안정성을 우선적으로 확보
삼성이 3nm에서 빠르게 시장을 선점하려다 품질 문제로 어려움을 겪은 것을 반면교사 삼아, 2nm에서는 보다 신중한 접근을 하고 있음을 알 수 있습니다.
삼성의 향후 반도체 전략 – 품질 강화 및 시장 확대
삼성은 3nm 공정에서의 실수를 인정하고, 보다 현실적인 전략으로 전환하고 있습니다.
향후 기술 품질 개선과 고객 맞춤형 전략을 통해 다시 경쟁력을 확보할 계획입니다.
1. 4nm 및 3nm 공정 품질 향상
- 4nm 공정: 80% 이상 양품률 달성
- 3nm 공정: 50% 이상으로 개선 중, 80% 목표
2. 고객 맞춤형 반도체 생산 전략
- TSMC보다 낮은 가격을 제공하여, 중국 기업들의 AI 칩 주문 확대
- 퀄컴, 엔비디아 등 주요 글로벌 고객사들과 협력 강화
3. 장기적인 2nm 및 차세대 공정 연구 지속
- 2nm 공정은 보다 신중한 개발 진행, 무리한 시장 선점 전략 지양
- 2030년까지 1.4nm 공정 도입 목표
결론: 삼성의 경쟁력 회복을 위한 전략적 변화
삼성은 3nm 공정에서 GAAFET 기술을 선제 도입하며 TSMC보다 6개월 먼저 시장에 진입했지만, 양품률 문제로 인해 기대에 미치지 못하는 성과를 보였습니다.
하지만 4nm 공정의 개선, 3nm 양품률 향상, 2nm 공정에서의 신중한 접근을 통해 반도체 시장에서 경쟁력을 유지하고 있습니다.
향후 TSMC와의 경쟁에서 삼성이 다시 반격할 수 있을지 주목됩니다.
