[더구루=정예린 기자] 대만 TSMC가 내년 하반기 3나노미터(nm) 반도체 양산을 목표로 하는 가운데 애플에 이어 AMD, 엔비디아, 퀄컴 등 업계 '큰 손'들을 고객사로 확보했다. 

16일 업계에 따르면 TSMC의 3나노 제품 주문은 오는 2024년까지 이미 완료된 상태다. 가장 먼저 물량 확보에 나선 애플에 이어 AMD, 엔비디아, 자일링스, 퀄컴, 인텔 등이 고객사 명단에 이름을 올렸다. 

TSMC의 3나노 공정 초기 양산 규모는 월 5만5000장 수준이다. 해당 물량은 대부분 애플에 납품돼 아이폰14 탑재가 예상되는 'A16 바이오닉'에 최초 적용될 것으로 보인다. 2023년부터 캐파(생산능력)를 2배 가량 늘려 다른 고객사들에게도 공급을 확대한다. 

엔비디아, 퀄컴 등은 삼성전자에도 3나노 위탁 생산을 일부 주문할 것으로 알려졌다. 현재 엔비디아는 TSMC로부터 7나노 기반 컴퓨팅 액셀러레이터를, 삼성전자로부터 8나노 기반 게임용 칩을 공급받고 있다. 

인텔은 차세대 CPU(중앙처리장치)의 일부 모델을 TSMC의 3나노 공정으로 생산할 예정이다. 최근 인텔 기술제조팀은 TSMC의 3나노 생산라인이 건설중인 대만 타이난 사이언스 파크 내 공장 부지도 방문한 것으로 알려졌다. 14나노 공정을 통해 CPU를 만드는 인텔은 최근 10나노 공정 기술 개발에 어려움을 겪어 왔다. 다만 업계에서는 인텔이 3나노가 아닌 2나노 공정을 적용할 가능성도 점치고 있다. 

TSMC는 올해 3나노 제품 시험 생산을 앞두고 주요 고객사와의 잇따라 접촉해왔다. 류더인 TSMC 회장은 지난달 열린 지난해 4분기 실적발표 설명회에서 "3나노 생산라인 원가를 계속 낮추고 있으며 스마트폰과 고성능 컴퓨터 분야 고객사들과 교섭하고 있다"고 밝힌바 있다. 

현재 반도체 업계에서 양산 가능한 최신 기술은 5나노 공정이다. 전 세계 파운드리 업체 중 7나노 이하 미세공정 기술을 갖춘 기업은 삼성전자와 TSMC 뿐이다. 

TSMC는 삼성전자보다 앞서 7나노 양산에 성공했지만 3나노 공정 기술은 삼성전자가 먼저 개발하는 등 양사는 미세공정에서 엎치락 뒷치락 하고 있다. 양사는 모두 오는 2022년 3나노 제품 양산을 목표로 하고 있다. 

글로벌 파운드리 수요가 급증하면서 설비 및 공정 기술에 역대급 규모의 투자를 단행하는 등 경쟁이 가열되는 모습이다.

TSMC는 올해 설비투자액이 250억~280억 달러(약 27~31조원)에 달할 것이라고 발표했다. 이는 지난해 집행한 172억 달러를 훨씬 웃도는 숫치다. TSMC는 올해 설비투자액의 80%를 7나노 이하 초미세화 선단공정에 사용할 예정이다. 

삼성전자 역시 2030년 시스템 반도체 1위 목표를 달성하기 위해 시스템 반도체 투자를 확대할 계획이다. 다만 메모리부터 비메모리까지 사업 영역이 넓은 삼성전자의 특성상 투자 금액은 파운드리에만 집중하는 TSMC에 훨씬 못 미칠 전망이다. 

한편 시장조사업체 트렌스포스에 따르면 지난해 4분기 TSMC와 삼성전자의 글로벌 파운드리 시장 점유율은 각각 55.6%와 16.4%다. 2분기 32.7%p까지 줄었던 격차는 3분기부터 다시 벌어지기 시작했다.