TSMC 82조 '쩐의 전쟁' 선포… 삼성·SK 주주가 장부서 볼 숫자 3가지

인공지능(AI) 반도체 시장의 주도권을 놓치지 않으려는 글로벌 파운드리(반도체 위탁생산) 업계의 설비투자 경쟁이 가히 ‘국가 총력전’ 수준으로 치닫고 있다. 세계 1위 파운드리 업체인 대만 TSMC가 올해 투자 규모를 역대 최대치로 끌어올리며 경쟁사와의 격차를 ‘초격차’로 벌리겠다는 의지를 노골화했다.
파이낸셜타임스(FT)와 EE타임스 등 주요 외신에 따르면 TSMC는 지난 16일(현지시각) 1분기 실적 발표를 통해 올해 시설투자(CAPEX) 규모를 560억 달러(약 82조 1900억 원)까지 확대한다고 발표했다. 이는 시장의 당초 예상치를 크게 상회하는 수치로, 엔비디아와 애플, AMD 등 거대 테크 기업들의 AI 칩 주문이 2027년까지 줄을 서 있다는 판단에 따른 ‘물량 공세’다.


TSMC는 현재 본진인 대만을 비롯해 미국 애리조나, 일본 구마모토에 3나노미터(nm) 미세 공정을 적용한 신규 팹(Fab·공장) 건설에 사활을 걸고 있다. 구체적인 양산 시점은 대만 2027년 상반기, 미국 2027년 하반기, 일본 2028년으로 예고됐다.

CC 웨이 TSMC 최고경영자(CEO)는 이번 컨퍼런스 콜에서 "반도체 팹 건설에는 지름길이 없으며 완공 후 양산까지 다시 1~2년이 소요된다"며 "역대급 투자를 집행하더라도 오는 2027년까지는 수요가 공급을 앞지르는 병목 현상이 지속될 것"이라고 진단했다. 특히 TSMC는 이미 자리를 잡은 3나노 공정의 생산능력을 이례적으로 추가 확대하기로 했다. 보통 차세대 공정으로 넘어가면 이전 공정 증설을 멈추는 것이 관례였으나, AI 서버와 자율주행차 분야에서 3나노 수요가 폭증하자 전략을 전면 수정한 것이다.

삼성전자는 ‘기술적 반전’을 통해 TSMC의 독주를 막겠다는 구상이다. 시장조사업체 인터내셔널 비즈니스 전략(IBS)의 핸들 존스 CEO는 "삼성의 2세대 2나노(SF2P) 공정이 전력 효율과 성능 면에서 TSMC의 차세대 공정인 N2와 대등한 수준까지 올라왔다"고 평가했다. 삼성전자 메모리 사업부가 올해 매출 2000억 달러(약 293조 5600억 원), 영업이익 1200억 달러(약 176조 1300억 원)를 기록할 것으로 전망되는 가운데, 이 막대한 ‘실탄’이 파운드리 점유율 확대의 마중물이 될지가 관건이다.

하지만 현실적인 시장 지배력은 여전히 TSMC로 쏠려 있다. 세미애널리시스의 스라반 쿤도잘라 애널리스트는 "TSMC의 매출 점유율은 2020년 54%에서 올해 72%까지 치솟았다"며 "TSMC가 확보한 5년 이상의 3나노·2나노 수율 데이터는 경쟁사가 단기간에 압축하기 힘든 거대한 진입 장벽"이라고 분석했다. 인텔 역시 첨단 패키징 기술인 EMIB를 앞세워 반격을 준비 중이지만, 전공정과 후공정을 한곳에서 처리하길 원하는 고객사의 생태계 특성상 TSMC의 CoWoS(칩온웨이퍼온서브스트레이트) 벽을 넘기가 쉽지 않다는 지적이 우세하다.


장밋빛 전망만 있는 것은 아니다. 반도체 생산의 핵심인 ASML의 극자외선(EUV) 노광장비 확보 경쟁이 치열해진 데다, 중동 정세 불안으로 인한 헬륨, 네온 등 특수 가스 가격 상승이 원가 부담을 높이고 있다. 업계 전문가들은 "2030년까지 첨단 웨이퍼 공급 부족액이 월 10만 장에 달할 것"이라며 장비 공급 능력이 향후 2년간 가장 큰 제약 요인이 될 것으로 본다.
독자적인 칩 생산을 선언한 일론 머스크의 ‘테라팹’ 구상에 대해 TSMC는 여유로운 태도를 보였다. 웨이 CEO는 "테슬라와 인텔은 우리의 고객이자 경쟁자"라며 "고객에게 더 많은 선택지가 생기는 것을 환영하며, 우리는 기술 리더십으로 사업을 확장해 나갈 것"이라고 강조했다.

이런 변화에 착안해 국내 투자자들은 향후 반도체 시장의 주도권 향방을 가늠하기 위해 다음 세 가지 지표를 주시해야 한다.

첫째, TSMC와 삼성전자의 2나노 양산 수율 격차를 좀 더 면밀히 지켜봐야 한다. 기술 선점이 실제 수익성으로 연결되는지 확인이 필요하다.

둘째, ASML의 장비 인도 실적도 주요 변수다. 설비투자가 계획대로 집행될 수 있는지를 결정짓는 동력이다.
셋째, 첨단 패키징(CoWoS, CoPoS) 용량 확대 속도다. 칩 자체의 성능만큼이나 이를 묶어내는 패키징 능력이 AI 반도체 공급량의 병목 현상을 결정한다.

반도체 초미세 공정 경쟁은 이제 단순한 제조 기술을 넘어 국가 안보와 공급망 장악력을 아우르는 거대한 체스판이 됐다. TSMC의 82조 원 베팅이 한국 반도체 생태계에 위기이자 기회로 작용하는 전환점에 서 있다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com