삼성전자가 최첨단 2나노(㎚·10억분의 1m) 공정의 구체적 로드맵을 발표하면서 글로벌 파운드리(반도체 위탁생산) 1위 업체인 대만 TSMC와의 경쟁에 불을 붙였다.

삼성전자는 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 개최한 '삼성 파운드리 포럼 2023'에서 2나노 이하 공정 로드맵을 발표했다.

삼성전자는 특히 2나노 양산 계획과 성능을 구체적으로 밝혔다.

2025년 모바일용을 중심으로 2나노 공정을 양산하고, 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC)용, 2027년 오토모티브용 공정으로 확대한다는 구상이다.

1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산할 예정이다.

나노란 반도체 회로 선폭을 의미하며 회로 선폭이 미세화될수록 더 좋은 성능을 내는 반도체를 만들 수 있다.

2나노 공정은 3나노 공정 대비 성능이 12%, 전력효율이 25% 향상된다고 삼성전자는 설명했다.

반도체 공정은 숫자가 낮을수록 최신 기술이 적용되는데, 현재까지 삼성전자도 파운드리 전 세계 1위 업체인 대만의 TSMC도 1.4나노 공정까지 제시한 상태다.

삼성전자가 2나노는 2025년, 1.4나노 공정은 2027년부터 양산에 들어갈 것이라고 이미 지난해 발표했지만, 2나노 공정 세부 로드맵을 밝힌 것은 이번이 처음이다.

2025년에 모바일 중심으로 시작해 2026년에는 2나노 공정을 고성능컴퓨팅(HPC)에 적용하고, 2027년에는 차량용 반도체로 확대하겠다는 것이다.

삼성전자가 2나노 공정에 주력하는 데는 최첨단 공정을 통해 TSMC를 따라잡겠다는 의지가 담겨 있다.

시장조사기관 트랜스포머에 따르면 전 세계 파운드리 시장에서 삼성전자의 점유율은 약 16%로, 60%에 육박하는 1위 TSMC에 크게 뒤져 있다.

그러나 삼성전자는 TSMC에 비해 파운드리 사업의 시작은 늦었지만, 최첨단 공정을 통해 TSMC와 격차를 좁힐 수 있을 것으로 기대하고 있다.

시장조사기관 옴디아에 따르면 2023년부터 2026년까지 전 세계 파운드리 시장의 성장률은 연평균 12.9%로 같은 기간 전 세계 반도체 시장의 9.1%를 뛰어넘는다.

특히, 3나노의 2023∼2026년 연평균 성장률이 65.3%에 달할 것으로 예상되는 등 최첨단 공정에 대한 수요는 급증하고 있다. 2나노 이하가 기대되는 이유다.

이에 삼성전자는 지난해 6월 차세대 트랜지스터 구조인 게이트올어라운드(GAA·Gate All Around)를 3나노 공정에 세계 최초로 도입하는 등 최첨단 공정 기술 개발에 박차를 가하고 있다.

GAA 기술은 공정 미세화에 따른 트랜지스터 성능 저하를 극복하고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높이는 차세대 반도체 핵심 기술로, 차세대 파운드리 '게임 체인저'로 평가받고 있다.

현재까지 GAA 트랜지스터 구조를 도입한 파운드리 업체는 삼성전자가 유일하며, TSMC는 2025년 2나노 공정부터 도입할 예정인 것으로 알려져 있다.

최첨단 공정 개발에 전력한 덕에 삼성전자 파운드리사업부의 매출은 최근 많이 늘어나고 있다.

2021년 3분기부터 분기별 사업부 역대 최대 매출을 올리면서 2022년에는 연간 최대 매출을 기록했다.

시장조사기관 옴디아는 파운드리사업부가 출범 5년 만인 2022년 연간 매출이 200억 달러(26조원)를 넘어섰다고 추정하기도 했다.

삼성전자는 2022년 1분기 실적발표 당시 향후 5년간 파운드리 수주 잔액이 전년(2021년)도 매출의 8배 규모라고 밝힌 바 있다.

삼성전자가 이번 파운드리 포럼을 작년 10월에 이어 8개월 만에 다시 개최한 점도 주목되는 부분이다.

TSMC가 이곳에서 최첨단 반도체 기술 로드맵을 소개한 지 불과 두 달 만이다.

챗GPT를 계기로 인공지능(AI) 기술에 대한 관심이 커지고 고성능 반도체에 대한 수요 급증이 예상됨에 따라 TSMC에 주도권을 빼앗기지 않겠다는 의지가 읽힌다.

경계현 삼성전자 DS(디바이스솔루션스) 사장은 지난달 초 "파운드리는 TSMC가 우리보다 훨씬 잘한다"면서도 "2나노로 가면 TSMC와 어깨를 나란히 할 수 있다. 5년 안에 TSMC를 따라잡겠다"고 밝힌 바 있다.