'3나노' 기술 우위 삼성 파운드리, 진짜 고객사 뺏겼나…더 절실해진 반도체 특별법

삼성전자 파운드리가 '초격차'를 본격화하면서도 여전히 성장 가능성에 대한 우려를 씻어내지 못하고 있다. 글로벌 견제와 루머가 끊이지 않는 가운데, 여전히 표류하는 반도체 특별법도 걸림돌로 지목된다. 22일 업계에 따르면 한 대만 매체는 테슬라는 차기 자율주행용 반도체를 TSMC에 수주했다고 밝혔다. 이전에는 삼성전자 7나노 공정을 활용했지만, 앞으로는 TSMC 아리조나 공장에서 4나노나 5나노 공정에서 만든다는 얘기다. 대만 매체는수주 물량도 상당 수준으로 추정했다. 테슬라가 TSMC 매출 점유율 상위 7개사에 새로 이름을 올릴 수 있다는 것. 올해 TSMC 연간 매출액이 100조원에 근접할 것으로 예상되는 상황, 7번째 고객인 후이다가 5%대임을 감안하면 계약규모가 5조원을 넘을 수 있다는 얘기다. 삼성전자는 테슬라와 그동안 각별한 사이를 유지해왔다. 자율주행 반도체는 물론, 이미지센서 등 부품 공급도 늘리는 것으로 알려져있다. 지난 10월 미국에서 열린 삼성전자 파운드리 포럼에도 테슬라 임원이 기조연설을 맡으며 양사 협력 관계를 확인하기도 했다. 그럼에도 테슬라가 경쟁사인 TSMC에 새로운 반도체 생산을 맡기면서 '시스템 반도체 비전2030'을 달성하기 더욱 어려워졌다는 우려도 커졌다. 그러나 이같은 보도는 아직 확정된 사안은 아닌 것으로 알려졌다. 논의가 진행 중이긴 하지만 아직 계약이 이뤄지지는 않았다는 것. 테슬라 CEO인 일론 머스크가 이같은 큰 결정을 발표하지 않은 것도 보도를 신뢰하기 어려운 이유로 해석된다. 대만 매체가 삼성전자 파운드리를 폄훼하는 것은 이번이 처음이 아니다. 대만 매체는 꾸준히 수나노급 삼성전자 파운드리 공정 수율이 30% 안팎에 불과하다고 주장하는 등 흠집내기를 지속해왔다. 그러나 업계에 따르면 삼성전자 파운드리 선단공정 수율은 이미 충분히 높은 수준으로 올라선 상태로, 삼성전자도 최근 컨퍼런스콜 등으로 공식화한 바 있다. 오히려 TSMC가 수율 문제로 골머리를 앓고 있다는 추측도 나온다. 삼성전자가 올 초 3나노 게이트올어라운드(GAA) 공정 양산을 개시하며 한발짝 앞서나간 상황, TSMC도 하반기 3나노 양산을 계획했다가 연달아 연기하고 있다. 애플 등 고객사를 확보한데다가, 자체적으로는 3나노 수율 80% 이상으로 확보했다고 밝혔는데도 양산을 하지 않을 이유가 없다는 것. 한 업계 관계자는 "선단 공정은 수율을 40~50% 정도만 확보해도 충분한 사업성이 있다고 여겨진다"며 "삼성전자가 EUV를 먼저 도입해 노하우가 적지 않은 데다가, 공정 난이도를 감안하면 TSMC가 삼성전자보다 수율을 2배나 많이 확보했다는 주장도 믿기 어렵다"고 말했다. 다만 삼성전자 파운드리가 좀처럼 점유율을 끌어올리지 못하는 데에는 우려가 남아있다. 파운드리 시장이 대폭 커지면서 실적으로 보면 연일 최고점을 경신하고 있지만, 점유율은 17% 안팎으로 절반 이상인 TSMC를 좀처럼 따라잡지 못하고 있어서다. 고객사 이탈도 현실이다. 올 초 퀄컴이 스냅드래곤8 1세대를 삼성전자에 맡겼다가, 개선 모델인 플러스부터는 TSMC로 생산처를 옮겼다. 스냅드래곤8 2세대 역시 TSMC에서 생산할 예정이다. 엔비디아도 RTX40 시리즈부터 TSMC에 의존하고 있다. 유명 투자자 워런 버핏이 운영하는 버크셔 헤서웨이도 TSMC에 대규모 투자를 단행하면서 앞으로도 TSMC가 파운드리 시장을 지배할 것으로 보는 시각이 더 견고해졌다. 대만매체의 삼성전자 파운드리 공격이 힘을 얻는 이유다. 해외에서뿐 아니라 국내에서도 적지 않은 관계자들이 삼성전자 파운드리가 수율이나 기술적 문제를 겪는 것 아니냐는 우려를 숨기지 않고 있다. 그러나 이같은 주장은 파운드리 업계 특성을 이해하지 못한 분석이라는 비판도 제기된다. 파운드리는 수요 중심 사업으로 일찌감치 계약을 맺고 양산에 들어가는 방식, 생산 문제가 있다고 해서 갑자기 위탁 사업자를 바꾸기 쉽지 않기 때문이다. 특히나 공급난으로 수년간 생산 계약이 가득찬 요즘 분위기를 보면 생산 여력에 따라 수주를 맡기는 것으로 보는 게 더 합리적이라는 시각이다. 일각에서는 최근 삼성전자 파운드리 주요 고객사가 TSMC로 이동한 이유가 단순히 협상력을 높이기 위한 조치로 보기도 한다. 파운드리가 말 그대로 위탁 생산인 만큼 품질 차이가 크지 않은데, 고객사를 옮기거나 옮기려는 제스처를 보이면서 가격 협상에서 유리한 고지를 차지하려 한다는 것. 실제로 퀄컴 등 팹리스들은 오랫동안 삼성전자와 TSMC 등 파운드리에 번갈아가며 일감을 맡겨왔고, 퀄컴도 최근 차세대 제품을 삼성전자에 맡길 수 있다는 가능성을 언급하기도 했다. 삼성전자가 TSMC와 기술 격차를 본격화하면서 향후 수주전에서는 '진짜 실력'을 발휘할 수 있을 것이라는 기대도 나온다. 올 초 3나노 게이트 올 어라운드(GAA) 양산을 시작하며 TSMC보다 1년여 앞선 것. 이미 구글의 차세대 AP 생산이 유력하게 점쳐진다. 내부적으로 수율을 극대화하기 위한 조치도 이어가고 있다. 최근 미국 반도체 검증 솔루션 기업 실리콘프론트라인과 함께 선단공정 점검에 돌입한 것으로 알려졌다. EUV 장비 효율을 극대화하기 위한 태스크포스(TF)를 운영하는 등 전방위적 노력을 단행하고 있다는 전언이다. 다만 상대적으로 미미한 생산 규모가 점유율 확대에 가장 큰 걸림돌로 분석된다. TSMC는 파운드리 업계 선두주자로 대만과 미국에 선단공정뿐 아니라 20나노 미만 파운드리까지다양한 생산 기지를 확보하고 있다. 일본과 유럽에도 생산 기지를 추가할 예정. 대만 정부 지원을 발판으로 미국과 일본 등 글로벌 정부들과도 협상에서 우위를 점하면서 전폭적인 투자를 단행하고 있다. TSMC가 고객사를 쉽게 유치할 수 있는 이유도 오랜 업력으로 쌓은 신뢰와 함께 안정적인 생산 시설을 앞세운 덕분이라는 평가다. 핵심 설비인 EUV 장비도 100대 이상 보유한 것으로 알려졌다.삼성전자가 확보한 EUV 장비는 30대 안팎이다. 실제 가동 시간이 수율을 높이는 가장 손쉬운 방법인 만큼, EUV를 뒤늦게 도입한 TSMC가 삼성전자를 빠르게 따라잡을 수 있었던 이유로 추정된다. 삼성전자는 이에 대응해 '쉘 퍼스트' 전략을 내놓은 상태다. 수동적으로 생산 기지를 늘리는 것이 아닌, 먼저 클린룸을 확보하고 고객사를 유치하는 적극적인 방식이다. 후발주자의 한계를 선제적인 투자로 극복하겠다는 의미다. 문제는 반도체 특별법이다. 대대적인 투자안이 절실하지만,법인세만 봐도 대만에 비해 2배 이상일 만큼 국내 반도체 산업 지원안은 전무한 상태다. 삼성전자는 국내에 인프라 확보 등 문제로 평택사업장을 조성하는데에도 적지 않은 시간을 들였다. 미국에서도 14나노 수준을 양산하는 오스틴 공장만 보유하고 있다. 5나노 수준 양산이 예상되는 테일러 신공장도 2024년 말에나 완공될 전망이다. /김재웅기자 juk@metroseoul.co.kr