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삼성전자, 파운드리 1위 TSMC 정면 겨냥...초미세공정 경쟁 본격화

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등록 2019-04-24 14:27:18
7nm 반도체 세계 첫 양산 이어 5nm 공정 개발에도 성공
"AP와 모뎀칩 생산에 강점...신규 응용처 높은 수요 예상"
"첨단 공정 솔루션으로 미래 시스템 반도체 산업 선도"
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【서울=뉴시스】 김종민 기자 = 삼성전자가 2030년까지 메모리 반도체 뿐만 아니라 시스템 반도체 분야에서도 글로벌 1위를 달성하겠다는 '반도체 비전 2030'을 내놓으면서 파운드리(Foundry·반도체 제조위탁) 사업부의 성장성에 기대감이 쏠리고 있다.

삼성전자의 비메모리 사업은 파운드리와 ‘엑시노스’ 등 직접 설계·제작하는 반도체 등 크게 두 가지가 있다. 파운드리에서는 초미세공정을 통해 업계 1위 대만 TSMC와 경쟁을 본격화한다는 계획이다.

현재 삼성전자 파운드리 시장 점유율은 1위 업체인 대만 TSMC 절반에도 못미치지만 최근 공정 경쟁력이 상승하고 있다.

삼성전자는 TSMC를 제치고 극자외선(EUV) 기반 7nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m) 초미세공정을 통한 반도체를 세계 최초로 양산하기 시작했고, 5nm 파운드리 공정 개발에도 성공했다.

차세대 5nm 공정은 셀 설계 최적화를 통해 기존 7nm 공정 대비 로직 면적을 25% 줄일 수 있으며, 20% 향상된 전력 효율 또는 10% 향상된 성능을 제공한다. 특히 7nm 공정에 적용된 설계 자산(IP, Intellectual Property)을 활용할 수 있어 기존 7nm 공정을 사용하는 고객은 5nm 공정의 설계 비용을 줄일 수 있다.

여기에 지난해 8월 파운드리 강자 미국 글로벌파운드리(GlobalFoundries)가 7nm와 그 이후의 공정개발 무기한 중단을 발표하면서 삼성전자의 점유율 제고에 더욱 우호적 환경이 조성됐다.

대만 시장조사기관 트렌스포스가 발표한 2018년 전 세계 파운드리 업체 순위에 따르면, TSMC는 48.1%의 시장점유율로 1위를 유지했다. 이어 삼성전자가 19.1%를 차지하며 2위를 기록했다. 글로벌파운드리 8.4%, UMC 7.2%, SMIC 4.5% 등이 뒤를 이었다.

TSMC는 전년대비 2.7%p 줄어든 반면, 삼성전자는 14.9%에서 19.1%로 4%p 넘는 성장으로 4위에서 2위로 두 계단 상승했다. 이는 삼성전자가 7nm EUV 공정의 도입 및 파운드리 사업에 대한 투자가 성공적으로 이뤄졌기 때문이다.

삼성전자는 지난해 2월 화성 캠퍼스에서 60억달러(6조7000억원)를 투입해 EUV 생산 공장 착공했다. 삼성전자 화성 EUV 공장은 2019년 완공, 시험생산을 거쳐 2020년부터 본격적으로 가동된다. 화성 공장에는 네덜란드 ASML사의 EUV 노광장비가 10대 이상이 투입될 것으로 알려졌다. 장비구매에만 1조 5000억원 이상이 소요될 전망이다.

유종우 한국투자증권 연구원은 "삼성전자는 7nm에 EUV를 적용해 2019년 말 양산을 시작할 계획"이라며 "첫 제품은 2020년 초 출시 예정인 갤럭시S11에 사용될 AP제품인 엑시노스칩이 될 것"이라고 분석했다.

삼성전자는 AP칩을 공급하는 고객을 추가로 확보하고자 노력 중이다. TSMC대비 EUV 적용 공정 수가 더 많아 칩 성능면에서 우수할 수 있어 양산이 순조로울 경우 TSMC와의 격차를 줄일 수 있는 기회가 될 전망이다. 

삼성전자 파운드리사업부 전략마케팅팀 배영창 부사장은 “삼성전자의 EUV 기반 최첨단 공정은 성능과 IP 등에서 다양한 강점을 가지고 있어 5G, AI, 전장 등 신규 응용처를 중심으로 높은 수요가 예상된다”며 “향후에도 첨단 공정 솔루션으로 미래 시스템 반도체 산업을 이끌어 나갈 것”이라고 말했다.

도현우NH투자증권 연구원은 "삼성전자 화성 EUV라인에서는 최신 7nm 공정 제품이 생산될 계획인데 삼성전자는 AP와 모뎀침 생산에 강점을 가지고 있다"면서 "최근 5G 상용화 서비스가 시작됨에 따라 아직 5G모뎀을 생산할 수 있는 업체는 삼성전자, 퀄컴, 화웨이 등으로 제한적이라 삼성전자의 모뎀칩 수주가 크게 늘어날 전망"이라고 말했다.


jmkim@newsis.com
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