▲ 애플 자체 프로세서 'M1'과 노트북 '맥북에어'.
삼성전자도 내년부터 3나노 공정 기반의 자체 엑시노스 프로세서를 생산할 계획을 세우고 있는데 반도체 성능 발전 성과가 두 회사의 파운드리 기술 경쟁에 핵심요소로 작용할 공산이 크다.
30일 블룸버그 보도에 따르면 애플은 6월 초 열리는 세계개발자회의(WWDC) 행사를 통해 M2 프로세서를 탑재하는 맥북에어 신제품을 선보일 것으로 전망된다.
신형 맥북에어를 출시하기 앞서 개발자들에게 선제적으로 M2 프로세서의 성능과 기술 정보 등을 공개해 전용 소프트웨어 및 콘텐츠 기반을 강화하기 위한 목적으로 분석된다.
M2 프로세서는 TSMC가 올해 하반기 양산체계 구축을 계획하고 있는 3나노 파운드리 미세공정 기술을 활용해 생산할 것으로 예상되고 있다.
애플 아이폰14 시리즈에 쓰이는 프로세서는 TSMC 5나노 공정을 활용할 가능성이 유력해 사실상 M2 프로세서가 TSMC의 야심작인 3나노 공정을 가장 먼저 선보이는 데뷔무대가 될 수 있다.
3나노 파운드리 미세공정은 현재 TSMC와 경쟁사인 삼성전자가 모두 상용화에 속도를 내며 양산체계 구축을 준비하고 있는 중요한 무기로 꼽힌다.
TSMC는 기존 미세공정에 쓰이던 핀펫 공정을 3나노 반도체에도 적용하는 반면 삼성전자는 차세대 GAA(게이트올어라운드) 공정을 3나노 반도체에 처음 적용한다는 점이 가장 큰 차이다.
삼성전자는 3나노 공정을 내년 초 선보일 자체 프로세서 ‘엑시노스2300’에 적용하는 방안을 검토하고 있는 것으로 알려졌다.
결국 애플 M2 프로세서와 삼성전자 엑시노스2300 프로세서가 각각 TSMC와 삼성전자의 3나노 미세공정 기술 발전 성과를 글로벌 고객사에 선보일 수 있는 중요한 기회인 셈이다.
애플 M2는 노트북과 태블릿PC에, 엑시노스2300은 주로 스마트폰에 탑재되는 프로세서라는 점에서 기본 성능과 전력 소모량 등에서 근본적으로 차이를 보일 수밖에 없다.
그러나 TSMC와 삼성전자의 기존 미세공정을 활용한 애플 M1 및 엑시노스2200과 비교해 성능과 전력효율이 얼마나 크게 개선됐는지가 미세공정 기술 발전 성과에 가늠자 역할을 할 수 있다.
TSMC와 삼성전자는 모두 3나노 미세공정을 반도체 위탁생산에 주력 공정으로 앞세워 퀄컴과 엔비디아, AMD 등 고객사 확보를 위해 치열한 경쟁을 벌일 것으로 예상된다.
결국 M2 및 엑시노스2300 프로세서의 성능 발전폭과 원활한 양산 여부, 출시시기 등이 두 파운드리업체의 경쟁력을 결정할 수 있는 핵심 요소로 자리잡게 될 공산이 크다.
▲ 삼성전자(왼쪽)와 대만 TSMC 파운드리공장.
궈밍치 TF인터내셔널 연구원은 최근 TSMC의 반도체 양산 로드맵을 봤을 때 3나노 미세공정 반도체 대량생산 시기가 내년으로 늦춰질 수 있다는 전망을 내놓았다.
애플 M2 프로세서도 자연히 올해 출시되는 맥북에어 대신 내년 출시되는 맥북프로 14인치와 16인치 신모델에 가장 처음으로 적용될 수 있다는 것이다.
시장 조사기관 가트너 연구원은 최근 삼성전자의 3나노 미세공정 반도체 양산 계획도 수율 문제로 시기가 다시 미뤄지는 등 걸림돌을 맞이할 가능성이 있다는 관측을 내비쳤다.
이처럼 TSMC와 삼성전자가 모두 반도체 미세공정 기술의 한계 극복에 어려움을 겪어 3나노 공정으로 본격적 대결을 노리는 시기가 내년으로 미뤄질 가능성이 떠오르고 있다.
궈밍치 연구원은 TSMC 3나노 공정이 반도체 기술을 이전 공정과 비교해 대폭 끌어올릴 수 있는 잠재력을 갖추고 있다고 전망했다.
삼성전자 3나노 미세공정 반도체도 구조를 바꿔 성능 효율을 높이는 GAA 공정 기술을 통해 기존 5나노와 4나노 공정 대비 큰 폭의 성능 개선을 예고하고 있다.
결국 TSMC와 삼성전자의 3나노 미세공정 반도체 상용화 시기가 늦어지더라도 기술 경쟁 측면에서는 여전히 치열한 대결 구도를 형성할 것으로 예상된다.
향후 파운드리시장 경쟁 판도를 예측하는 일은 우선 애플이 6월 개발자회의에서 M2 프로세서를 탑재한 맥북에어의 연내 출시 계획을 공개하는지 여부에 달려있다.
애플 연례 개발자회의는 미국 현지시각으로 6월6일부터 개최된다. 김용원 기자
