아이폰14 또 5나노 칩? 삼성전자 ‘TSMC 넘고·애플 잡을까’

TSMC, 3나노 공장 전환 차질 전망
아이폰14에도 5나노 공정 AP 탑재 가능성

▲팀 쿡 애플 최고경영자(CEO)가 14일(현지시간) 미국 캘리포니아주 쿠퍼티노 애플파크에서 스페셜이벤트를 열고 아이폰13 프로를 들고 있다. 쿠퍼티노/로이터연합뉴스

대만 TSMC가 3나노(3㎚·1㎚는 10억분의 1m) 공정 전환에 어려움을 겪는 것으로 알려졌다.

TSMC는 애플 아이폰의 두뇌인 AP(애플리케이션 프로세서)를 생산하는 세계 최대 파운드리(칩 위탁생산) 업체다.

내년 출시될 아이폰14에 3나노 공정에서 생산한 AP가 탑재되지 않는다면, 삼성전자로서는 파운드리와 스마트폰 모두 경쟁사를 넘어설 기회를 잡을 수 있단 분석이 나온다.

3일 미국 IT매체 디인포메이션과 애플 전문 매체 나인투맥 등에 따르면 TSMC는 3나노 공정 전환에 차질을 빚고 있다.

3나노 공정은 TSMC가 현재 애플 아이폰 AP 등을 생산하는 5나노 공정보다 반도체 성능 및 전력효율을 끌어올릴 수 있는 기술이다.

애플은 최근 출시한 아이폰13의 A15 프로세서를 5나노 공정으로 생산했다. 내년 하반기 출시 예정인 아이폰14에는 TSMC 3나노 공정으로 생산한 프로세서를 탑재할 계획이었다.

TSMC가 3나노 양산시기를 맞추지 못한다면 내년 출시되는 아이폰에도 올해 아이폰13과 같은 5나노 공정 기반의 프로세서가 탑재될 수밖에 없다. 애플 역사상 처음으로 3년 연속 같은 공정(5나노)에 갇히게 된다.

디인포메이션은 "애플이 차기 아이폰에 3나노 공정 기반 프로세서를 탑재하지 못한다면 일부 소비자들이 구매를 늦추는 결과로 이어질 수 있다"고 했다.

애초 TSMC는 3나노 기반 반도체 대량생산을 내년 하반기부터 시작할 수 있을 것이라며 이를 통해 고객사들의 프로세서 성능을 크게 끌어올릴 수 있다고 자신을 보인 바 있다.

▲삼성전자 화성캠퍼스 파운드리 공장. (사진제공=삼성전자)

TSMC의 3나노 생산 차질은 삼성전자 파운드리 사업과 스마트폰 사업 모두에 호재라는 분석이다.

삼성전자는 지난달 파운드리 포럼을 통해 3나노 양산 시점을 기존 내년 하반기에서 내년 상반기로 앞당겼다. 내년 상반기 GAA(게이트올어라운드) 기술을 3나노에 도입하고, 2023년에는 3나노 2세대, 2025년에는 GAA 기반 2나노 공정 양산에 들어간다는 계획이다.

3나노 이하 공정은 파운드리 시장에서 점유율을 획기적으로 확대할 수 있는 중대한 변곡점으로 꼽힌다. 현재 7나노 이하 미세공정 기술을 가진 업체는 삼성전자와 TSMC 두 곳뿐이다. 양사는 3나노 양산 시점을 두고 기술 경쟁을 펼치고 있다. 삼성의 계획대로 양산이 이뤄진다면, TSMC보다 기술 경쟁력에서 앞서게 되는 셈이다.

삼성전자는 지난달 28일 열린 3분기 실적발표 콘퍼런스콜에서도 "파운드리와 관련해 3나노 1세대 공정은 현재 2022년 상반기 양산 목표로 공정개발이 정상 진행 중"이라고 밝혔다.

▲삼성전자 웨어러블 기기용 프로세서 '엑시노스 W920' (사진제공=삼성전자)

TSMC의 3나노 공정 차질은 애플 아이폰과 경쟁하는 삼성 갤럭시 스마트폰에도 긍정적이다.

삼성전자는 내년 하반기 출시하는 폴더블 스마트폰 갤럭시Z 시리즈 최신 제품에 3나노 공정에서 생산한 엑시노스 프로세스를 탑재할 수 있다. 5나노 공정 프로세스를 탑재하는 아이폰14와의 성능 싸움에서 한발 앞설 수 있게 된다.

업계 관계자는 "파운드리는 사업 특성상 새로운 공정의 양산 시기가 빠를수록 새 고객사를 확보하는 데 유리하다"며 "다만 기술 난도가 높아 계획한 기간 내 양산에 성공할 수 있을지가 관건"이라고 말했다.