[테크월드=박규찬 기자] 글로벌 파운드리(반도체 위탁생산) 업계가 본격적인 2나노(nm) 양산 경쟁에 돌입한 가운데 선두 TSMC와 추격자 삼성전자의 수율 격차가 여전히 시장의 핵심 화두로 떠오르고 있다.
23일 업계에 따르면 TSMC가 초기부터 안정적인 수율을 확보하며 AI 반도체 물량을 싹쓸이하는 반면 삼성전자는 양산의 '골든 수율'이라 불리는 60% 달성에 사활을 걸고 맹추격 중이다.
TSMC, 첫 GAA 도입에도 수율 80~90% 육박 '독주 체제'
파운드리 시장 점유율 1위인 TSMC는 2나노 공정(N2)에서도 압도적인 기술 완성도를 과시하고 있다. 업계와 주요 외신에 따르면 2025년 4분기부터 본격적인 2나노 양산에 돌입한 TSMC의 초기 수율은 이미 70%를 넘어섰으며 일부 현지에서는 90%에서 안정화를 완료했다는 분석까지 나온다.
특히 2나노 공정은 TSMC가 기존 핀펫(FinFET)을 버리고 차세대 트랜지스터 구조인 게이트올어라운드(GAA)를 처음 도입한 세대임에도 불구하고 우려와 달리 매우 높은 초기 수율을 달성했다는 점에서 의미가 크다.
이러한 압도적인 수율과 수년간 쌓아온 패키징 생태계(CoWoS)의 힘입어 TSMC는 3나노 대비 30~50% 비싼 단가에도 불구하고 애플, 엔비디아, AMD 등 빅테크 고객사의 핵심 물량을 사실상 독식하고 있다.
삼성전자, 60% 수율 달성…'내실 다지기'로 승부수
반면 세계 최초로 3나노 공정에 GAA 기술을 선제 도입하며 칼을 갈았던 삼성전자는 2나노 공정에서도 수율 안정화라는 과제를 안고 있다. 지난해 하반기 20~30%대에 머물렀던 2나노 수율은 최근 내부 테스트 및 후공정 단계를 거치며 60%대 수준까지 크게 개선된 것으로 파악된다.
삼성전자는 파운드리 양산의 손익분기점이자 원활한 고객사 공급이 가능한 기준선인 수율 60% 돌파에 총력을 기울이고 있다. 비록 TSMC와 수율 격차는 존재하지만 당초 보수적이었던 전망치를 상회하는 속도로 발열과 성능 문제를 개선해 나가고 있다는 평가다.
삼성은 무리한 속도전보다는 자체 칩인 엑시노스 라인업과 일부 AI 개발사(일본 PFN 등)의 물량을 우선 소화하며 공정 성숙도와 가성비를 높이는 내실 다지기 전략으로 TSMC와의 3~4년 장기전에 대비하고 있다.
업계 전문가들에 따르면 올 하반기가 양사의 2나노 경쟁을 가를 본격적인 시험대가 될 것으로 보고 있다. 삼성전자는 3나노부터 축적해 온 3세대 GAA(MBCFET) 양산 경험을 무기로 수율을 60% 이상으로 끌어올린다면 TSMC의 독점적 가격 정책과 공급 병목 현상에 지친 글로벌 팹리스(설계 전문) 기업들에게 강력한 '대안(2nd Tier)'으로 부상할 수 있다.
업계 전문가는 “2나노 전쟁의 승패는 숫자로 표기되는 공정 미세화를 넘어 수율 안정화 속도와 최첨단 패키징을 아우르는 종합적인 ‘제조 신뢰도’ 구축에 달려있다”고 말했다.
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