삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산)사업부에 최신 그래픽처리장치(GPU) 생산을 맡겼던 엔비디아가 차세대 반도체를 대만 TSMC에서 만들 가능성이 제기된다.

다만 TSMC에 글로벌 반도체기업들의 일감이 몰려있는 만큼 엔비디아가 원활한 제품 확보를 위해 반도체 생산처를 분산할 수도 있다.
 
22일 기술매체 WCCF테크 등에 따르면 내년 출시되는 엔비디아 그래픽카드 지포스RTX40 시리즈의 그래픽처리장치는 TSMC 5나노급 공정에서 생산될 것으로 전망된다. 이는 엔비디아의 첫 5나노급 반도체로 알려졌다.

엔비디아는 앞서 삼성전자 8나노급 공정을 통해 최신 그래픽카드 지포스RTX30 시리즈의 그래픽처리장치를 양산해 왔다.

지포스RTX30 시리즈를 위해 삼성전자에 최초 1조 원 규모 그래픽처리장치를 주문했고 이후 그래픽카드 수요가 늘면서 추가 물량을 발주한 것으로 전해졌다. 

엔비디아는 세계 그래픽카드 물량을 과점하는 기업이다. 시장 조사업체 존페디리서치에 따르면 엔비디아는 1분기 기준 PC용 외장 그래픽카드 점유율 81%를 보였다.

엔비디아의 실적은 게임쪽 수요에 힘입어 지속해서 증가하는 중이다. 2분기 엔비디아 매출은 65억1천만 달러로 지난해 같은 기간보다 68% 성장했다. 특히 그래픽카드를 포함한 게임부문 매출이 무려 85% 증가하며 30억6천만 달러 규모에 이르렀다.

이에 따라 삼성전자 파운드리사업부에서 엔비디아의 존재감도 커지는 것으로 파악된다.

하나금융투자는 엔비디아가 삼성전자 파운드리사업 매출에서 차지하는 비중이 2020년 기준 낮은 한 자릿수에서 올해 10%를 웃도는 수준으로 확대될 것으로 예상했다.

삼성전자 파운드리사업부 매출 50%가량이 삼성전자 시스템LSI사업부에서 나온다는 점을 고려하면 외부 고객사로서 엔비디아의 역할이 작지 않은 셈이다.

이런 엔비디아의 차세대 반도체 일감이 TSMC로 넘어가면 삼성전자는 TSMC와 파운드리 격차를 좁히는 일이 어려워질 수밖에 없다.

시장 조사업체 트렌드포스 자료를 보면 1분기 기준 세계 파운드리시장 점유율은 TSMC 55%, 삼성전자 17% 등으로 집계됐다. 

다만 반도체업계에서는 엔비디아가 원활한 반도체 공급을 위해 삼성전자에도 차세대 그래픽처리장치 생산을 맡길 가능성이 있다는 말이 나온다.

IT매체 톰스하드웨어는 “TSMC와 삼성전자 모두 5나노급 공정을 보유하고 있다”며 “누가 엔비디아의 차세대 그래픽처리장치를 생산할지는 아직 확실치 않다”고 말했다.

다른 IT매체 샘모바일은 “삼성전자는 급증하는 반도체 수요를 충족하기 위해 파운드리 생산능력 확대를 추진하고 있다”며 “확장된 생산능력을 기반으로 엔비디아와 같은 고객을 위해 더 많은 반도체를 만들 수 있을 것이다”고 바라봤다.

이는 TSMC의 5나노급 공정 생산능력이 모든 첨단 반도체 수요를 충족하기 어려울 수 있다는 우려 때문으로 풀이된다.

반도체는 회로폭이 미세해질수록 전력 효율성 등 성능이 개선된다.

현재 파운드리시장에서 회로폭 5나노급 공정을 제공하는 기업은 삼성전자와 TSMC뿐이다.

특히 TSMC는 세계 최대 파운드리기업으로 엔비디아뿐 아니라 애플과 AMD 등 수많은 대기업의 반도체를 생산하고 있다. 다만 첨단 반도체 공정에 관해서는 최대 고객사인 애플에 가장 큰 생산능력을 할당하는 것으로 파악된다.

실제로 대만매체 IT홈은 최근 TSMC 5나노급 공정이 애플의 자체 반도체 A15 등으로 예약이 꽉 찬 상태라고 보도한 바 있다. A15는 올해 하반기 출시되는 애플 아이폰13 시리즈에 탑재될 것으로 전해졌다.

이처럼 TSMC의 첨단 반도체 생산이 빠듯해지면서 엔비디아 등 반도체기업은 내년에도 반도체 공급부족을 벗어나기 어려울 것으로 전망된다. 엔비디아가 TSMC에만 차세대 그래픽처리장치를 맡기지 않을 것이라는 말이 나오는 이유다.

젠슨 황 엔비디아 CEO는 2분기 실적발표를 통해 그래픽처리장치 공급부족이 2022년까지 지속할 수 있다고 내다봤다. [비즈니스포스트 임한솔 기자]