이재용 삼성전자 (KS:005930) 부회장이 20일 경기 평택 삼성전자 반도체 공장에서 윤석열 대통령과 조 바이든 미국 대통령을 향해 인사말을 하고 있다. (대통령실사진기자단) 2022.5.20/뉴스1 삼성전자가 세계 최초로 파운드리(반도체 위탁생산) 3나노(㎚, 10억분의 1ｍ) 공정 초도 양산을 시작한 가운데 일본 매체가 이를 평가절하하는 내용의 보도를 했다.
일본 경제 매체 니혼게이자이신문(닛케이)은 8일 "삼성전자가 최근 3나노 양산 개시를 발표했고 TSMC는 연내 3나노 양산을 시작할 예정이라서 첨단 경쟁에서 삼성 측이 앞선 것으로 보이지만 실태는 다르다"고 썼다.
닛케이는 반도체 회로 선폭과 더불어 기술력을 평가하는 또 하나의 지표인 고객사를 삼성전자가 공개하지 않은 점을 근거로 들었다. 삼성전자는 3나노 공정의 고객사에 관해 "우선 고성능 컴퓨터에 채용된다"고만 밝힌 상태다.
신문은 "생산 장소가 최신 설비 도입이 진행되는 평택캠퍼스가 아닌 제조 기술 개발을 겸하는 화성 공장이라서 '극히 소규모의 양산이 아니냐'는 추측을 낳고 있다"고 전했다.
상품 공급자 등의 이야기를 종합해보면 삼성전자가 우선 중국의 가상화폐 채굴업자 등에게 연산 처리 반도체를 공급하는 것으로 보인다고 닛케이는 분석했다. 그러나 최근 가상자산(암호화폐) 가격이 크게 떨어져 안정적 고객이 될지는 불투명하다고 지적했다.
오히려 닛케이는 TSMC의 3나노 공정 개발 속도에 더 주목했다. TSMC는 올해 지난해보다 최대 46% 증가한 440억달러(한화 약 57조3000억원)의 설비 투자에 나설 것으로 예상되는데 이 가운데 70∼80%를 첨단 제품에 투입한다. 3나노 공정 연내 양산도 타이베이 북부의 신주와 남부 타이난 등 2개 거점에서 동시 추진되고 있다는 것이다. TSMC 로고 [사진=TSMC 홈페이지] 앞서 삼성전자는 지난달 30일 세계 최초로 GAA(Gate-All-Around) 기술을 적용한 3나노 파운드리 공정 기반의 초도 양산을 시작했다고 밝혔다.
반도체 회로 선폭을 의미하는 3나노 공정은 반도체 제조 공정 가운데 가장 앞선 기술로, 이 공정에선 TSMC보다 삼성전자가 앞섰다. 지금까지 삼성전자와 TSMC의 최선단(최소선폭) 공정은 4나노였다.
회로 선폭을 미세화할수록 반도체 소비전력이 감소하고 처리 속도가 향상되는데 삼성전자는 이번 3나노 공정에서 차세대 트랜지스터 구조인 GAA 신기술을 세계 최초로 적용했다.
GAA 기술은 공정 미세화에 따른 트랜지스터의 성능 저하를 줄이고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높일 수 있어 기존 핀펫(FinFET) 기술에서 한 단계 진보된 차세대 반도체 핵심 기술로 손꼽힌다.
삼성전자는 3나노 GAA 1세대 공정이 기존 5나노 핀펫 공정과 비교해 전력을 45% 절감하면서 성능은 23% 높이고, 반도체 면적을 16% 줄일 수 있다고 설명했다. 내년에 도입될 예정인 3나노 GAA 2세대 공정은 전력 50% 절감, 성능 30% 향상, 면적 35% 축소 등의 성능이 예상된다고 회사는 설명했다.
강경주 한경닷컴 기자 qurasoha@hankyung.com
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