TSMC, 내년 3나노 공정 주문 늘었다…삼성과 격차 더 벌리나

올해 2분기 3나노 공정 매출 비중 15%...내년에도 확대 전망

대만의 반도체 파운드리(위탁생산) 업체인 TSMC는 내년 3나노 공정의 주문량이 올해보다 늘어나면서 수익성이 증가할 전망이다. 또한 TSMC 미국 애리조나 팹은 애플에 이어 AMD를 고객사로 신규 확보했다.

인공지능(AI) 가속기뿐 아니라 올해부터 본격적인 3나노 공정 기반의 모바일용 애플리케이션 프로세서(AP)가 출시되면서 3나노 공정 수요 증가를 견인한 것으로 분석된다. TSMC의 대표적인 고객사는 엔비디아, AMD, 애플, 퀄컴 등이다.

3나노급 반도체를 생산하는 대만 TSMC 팹 18(Fab 18). (사진=TSMC)

■ 3나노 고객사 엔비디아·애플·미디어텍·AMD...신규 고객사 인텔·구글 확보 

TSMC의 첫 3나노 공정 고객사였던 애플은 내년에도 TSMC 팹을 이용할 예정이다. 애플은 내년 아이폰17시리즈에 탑재될 ‘A19 프로’ AP를 TSMC 3나노 3세대 공정(N3P)에서 생산할 예정이다. 신규 고객사인 구글도 내년에 출시하는 스마트폰 픽셀 10시리즈용 ‘텐서 G5’ AP를 TSMC 3나노 공정에서 제조하기로 결정했다.

대만 팹리스 업체 미디어텍은 올해 TSMC 3나노 2세대 공정에서 ‘디멘시티 9400′ AP를 생산한 데 이어 내년에도 차세대 AP를 같은 공정에서 생산할 예정이다. 또 미디어텍은 엔비디아와 공동 개발한 PC용 칩도 내년 TSMC 3나노 공정을 채택했다. 해당 칩은 내년 2분기에 출시돼 3분기부터 양산에 들어갈 예정이다.

TSMC 주요 고객사인 엔비디아는 올해 4분기 4나노 공정에서 생산되는 AI 가속기 ‘블랙웰’ 시리즈 출시에 이어 2026년 출시되는 ‘루빈’ 시리즈를 TSMC 3나노 공정에서 생산하기로 결정했다. AMD도 TSMC와 파트너십을 강화한다. AMD가 내년에 출시하는 신규 AI 가속기 ‘MI350’ 시리즈는 3나노 공정에서 생산될 예정이며, TSMC를 선택할 가능성이 높다.

리사 수 AMD 최고경영자(CEO)는 지난 10일(현지시간) AMD ‘어드밴싱 AI 2024’ 행사에서 “최신 AI 칩 생산을 위해 현재로서는 대만의 TSMC 외에 다른 칩 제조 업체를 사용할 계획은 없다”면서 “대만 이외 TSMC의 애리조나 공장에도 관심이 많다”고 언급했다.

인텔 또한 3나노 공정 외주물량(아웃소싱)을 TSMC에 맡기기로 했다. 인텔은 신규 PC용 중앙처리장치(CPU) ‘루나레이크’를 인텔 20A에서 생산할 계획이었으나, 이를 취소하고 내년 TSMC 3나노 공정으로 생산을 전환했다. 이에 따라 내년 TSMC의 3나노 공정 주문량이 더욱 증가할 전망이다.

■ 美 애리조나 팹, 내년 양산 준비 순항...애플·AMD 확보 

TSMC의 미국 애리조나주 피닉스 팹도 내년에 본격 가동을 시작하면서 고객사를 확보했다. 피닉스 1공장(팹21)은 4나노, 5나노 공정 노드를 제공한다. 이 팹에서 애플이 ‘A16’ 칩은 4나노 공정에서 시험생산 중이며, 내년에는 물량이 더 늘어날 전망이다. 또 AMD도 내년 TSMC 피닉스 팹에서 칩 생산을 조율 중인 것으로 알려진다.

올해 2분기 기준으로 TSMC의 전체 매출에서 3나노 공정이 차지하는 비중은 15%, 5나노 공정은 35%로 총 절반에 달한다. TSMC의 3나노 공정 매출 비중은 내년에 더 늘어날 것으로 전망된다.

TSMC 7나노 공정 이하 매출 분기별 추이 (표=TSMC)

이로써 TSMC는 파운드리 시장에서 점유율을 더 늘릴 것으로 보인다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 2분기 전세계 파운드리 시장에서 TSMC는 62.3%, 삼성전자는 11.5% 점유율을 기록했다. 이는 지난해 2분기와 비교해 TSMC는 56.4%에서 5.9%포인트(p) 증가하고, 삼성전자는 11.7%에서 0.2%p 감소한 수치다.

TSMC는 고객사 주문에 힘입어 첨단 공정에서 공격적인 투자도 이어간다. 대만 가오슝 난쯔 과학단지에 2나노 칩을 생산하는 1, 2공장(PI, P2)을 건설 중이며, 추가로 3나노 칩을 생산하는 3공장(P3) 건설도 이달 시작했다. 또 미국 애리조나주에서는 1공장에 이어 2, 3공장 건설도 추진 중이다.