[테크월드=박규찬 기자] TSMC가 폭발적으로 증가하는 인공지능(AI) 반도체 수요를 정조준하며 압도적인 파운드리 리더십 굳히기에 나섰다.
최근 2026년 1분기 실적 설명회에서 TSMC 최고경영진은 2나노(nm) 공정의 성공적인 램프업(생산량 확대)과 더불어 이례적인 3나노 공정의 글로벌 대규모 증산 계획을 발표하며 시장의 이목을 집중시켰다. 차세대 공정 기술력은 물론 생산 캐파(능력)와 패키징 생태계까지 전방위적인 우위를 점하겠다는 강력한 의지로 풀이된다.
'수율 60% 돌파' 2나노 공정, 대만 내 양산 쾌속 순항
가장 큰 관심을 모았던 2나노(N2) 공정은 대만 본사 R&D 컨트롤타워의 긴밀한 지원 아래 순조롭게 양산 궤도에 올랐다. 웨이저자 TSMC 회장은 "2025년 4분기부터 고수율 양산에 돌입했으며 스마트폰과 고성능컴퓨팅(HPC), AI 수요를 바탕으로 신주와 가오슝 제조 라인에서 순조롭게 램프업이 진행 중"이라고 밝혔다.
관련 업계에 따르면 TSMC의 2나노 초기 수율은 이미 80%를 돌파, 90% 안정화를 한 것으로 파악된다. 이는 경쟁사들의 수율이 20~40%대에 머무는 것과 대조적인 성과로 사실상 애플과 엔비디아, AMD 등 빅테크의 핵심 물량을 독점할 수 있는 든든한 기반이 되고 있다. TSMC는 향후 N2P(N2 개량형)와 1.6나노급인 A16 등 파생 공정을 지속적으로 선보이며 2나노 제품군을 3나노에 이은 회사의 핵심 장기 수익원으로 육성할 계획이다.
"수요가 공급을 압도"… 3나노 글로벌 메가 증산 돌입
TSMC는 신규 공정 전환 시 구형 공정 투자를 멈추던 과거의 관례를 깨고 3나노(N3) 공정에 대한 대대적인 글로벌 시설 투자를 단행한다. 끝을 모르고 치솟는 AI 애플리케이션 수요를 충족시키기 위해선 기존 팹만으로는 역부족이라는 판단에서다.
이번 증산 계획은 대만을 넘어 미국과 일본을 아우르는 글로벌 다각화 전략이 핵심이다. 대만 타이난 기가팹 클러스터에 2027년 상반기 가동을 목표로 3나노 전용 신공장을 짓는 한편 미국 애리조나 제2공장(2027년 하반기)과 일본 구마모토 제2공장(2028년)에서도 차례로 3나노 칩을 쏟아낼 예정이다.
아울러 대만 내 기존 5나노 라인 일부를 3나노로 유연하게 전환 배치하며 공정 간 캐파 최적화에도 총력을 기울이고 있다. 막대한 설비 투자가 수반되지만 초기 투자 감가상각이 끝나는 2027년 이후부터는 회사 평균을 크게 웃도는 높은 이익률을 가져다줄 것으로 회사 측은 내다봤다.
성숙 공정 재편 및 1.4나노(A14) 시대 준비
첨단 공정에 자원을 집중하기 위한 라인 효율화 작업도 병행된다. 단순 범용 칩을 생산하던 대만 신주의 6인치(Fab 2) 및 8인치(Fab 5) 라인을 단계적으로 축소하고 확보된 공간과 자원을 최첨단 공정 및 고부가가치 특수 기술(자동차·산업용 센서 등) 라인으로 전환할 예정이다.
차세대 1.4나노(A14) 공정 시계도 빠르게 돌아가고 있다. 2세대 나노시트 게이트올어라운드(GAA) 트랜지스터 구조가 적용되는 A14 공정은 2나노 대비 동일 전력 기준 10~15%의 속도 향상과 약 20%의 칩 밀도 증가를 목표로 한다. TSMC는 2028년 양산을 목표로 이미 주요 스마트폰 및 HPC 고객사들과 초기 생산 물량 배정을 논의 중인 것으로 알려졌다.
3D 패키징·PLP… 후공정 생태계 주도권 강화
공정 미세화의 물리적 한계를 극복할 '첨단 패키징' 분야에서도 고삐를 늦추지 않고 있다. TSMC는 기존 주력인 대형 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate) 및 시스템 온 웨이퍼 기술을 고도화하는 동시에 초대형 3D 패키징과 패널 레벨 패키지(PLP) 등 차세대 솔루션 개발에 박차를 가하고 있다. 타사의 혁신적인 패키징 기술 생태계 참여도 적극 수용하여 고객에게 최적의 맞춤형 옵션을 제공함으로써 궁극적으로 TSMC 중심의 파운드리 생태계 락인(Lock-in) 효과를 극대화하겠다는 전략이다.
업계 전문가는 “TSMC의 이번 전략 발표는 단순한 실적 공유를 넘어섰다”며 “2나노의 안정적 양산, 3나노 글로벌 증산, 1.4나노 선행 개발, 그리고 첨단 패키징 진화라는 '4박자'를 완벽하게 조율하며 글로벌 파운드리 시장에서 누구도 넘볼 수 없는 '절대 강자'의 위치를 재확인한 셈”이라고 전했다.
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