TSMC 1.6나노 공정으로 삼성전자 앞지를까?

 

 

TMMC가 최근에 1.6 나노 공정을 돌아오는 2026년 공개하겠다고 밝혔는데요. 오늘은 1.6 나노 공정이 무엇인지 알아보고, TMMC이 반도체 업계 1위로 성공할 수 있었던 전략과 현황, 앞으로의 전망에 대해서 살펴보겠습니다!

TSMC는 1.6나노 공정으로 삼성전자 앞지를까?

TSMC는 무슨 기업?

TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)는 대만의 반도체 제조 기업으로 세계 파운드리 시장 점유율 57%를 차지하고 있습니다. 1987년에 설립되었고, 현재 대만 증권거래소와 뉴욕증권거래소에 상장되어 있습니다. 22년 기준 760억 달러의 매출과 340억 달러의 순이익을 기록했습니다.

파운드리 기업 별 시장 점유율은?

TSMC (57.9%) > 삼성전자(12.4%) > Intel (3%) > 기타 합계(26.7%)

 

TSMC의 주력 사업은?

TSMC는 반도체 파운드리 서비스가 주력 사업입니다. 3D 패키징 등 다양한 기술 플랫폼을 제공하고 있습니다.

반도체 파운드리 서비스는?

반도체 파운드리 서비스는 반도체 설계 기업(fabless)이 자신의 설계를 바탕으로 반도체 제조를 전문 기업에 위탁하는 서비스입니다. 반도체 설계 기업은 자체 제조 시설을 갖추지 않고, 파운드리 기업에 위탁 생산을 의뢰하며, 대표적인 파운드리 기업으로 TSMC, 삼성전자, GlobalFoundris 등이 있습니다. 파운드리 서비스의 장점은 기업이 제조 공정에 대한 투자 없이 반도체 생산이 가능하며, 파운드리 기업의 전문성 규모를 활용하여 개발기간 단축하고, 비용을 절감할 수 있습니다.

 

TSMC의 주요 고객은?

TSMC는 애풀, 퀄컴, 엔비디아, SK하이닉스 등 세계적인 반도체 기업들이 주요 고객입니다.

 

TSMC의 미래 전망은?

TSMC의 창업자 Morris Chang은 2022년 미중 기술 전쟁으로 인해 반도체 공급망 분할을 예견했고, 이에 TSMC는 세계 반도체 산업에서 더욱 중요한 역할을 할 것으로 전망됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

TSMC의 1.6 나노 공정 무엇일까?

TSMC가 4월 24일에 2026년 하반기부터 반도체 생산에 A16이라는 새로운 칩 제조 기술을 추가할 예정으로 밝혔습니다. A16은 1.6 나노 공정을 의미합니다. 현재 사용되고 있는 반도체 제조 공정 중 가장 발전된 기술은 2022년 TSMC와 삼성전자가 선보인 3 나노 공정입니다. 1.6 나노 공정은 3 나노 공정조다 훨씬 미세한 수준의 기술입니다.

 

나노 공정이란?

반도체 칩 제조 과정에서 사용되는 반도체 회로의 선폭을 나노미터 단위로 나타낸 반도체 제조 공정입니다. 1 나노미터(nm)는 10억 분의 1미터(m)에 해당하며, 1.6 나노 공정은 반도체 회로의 폭이 1.6 나노미터라는 것을 의미하며 수치가 작을수록 미세한 공정입니다.

치열해질 반도체 미세공정 경쟁

주요 파운드리 업체들은 2 나노미터(nm) 반도체 공정 개발에 박차를 가하고 있습니다. 앞서 삼성전자와 TSMC는 2025년 2 나노 공정 양산을 목표로 로드맵을 밝힌 상황이었으나, 여기에서 TSMC가 1.4 나노 공정을 공개하지 전 1.6 나노 공정을 한 차례 더 내놓을 예정으로 밝힌 것입니다. TSMC의 계획이 실현된다면 2026년 TSMC의 기술력은 삼성전자를 앞서게 되기에 반도체 미세공정의 경쟁은 더 치열해질 것으로 예상됩니다.

 

삼성전자
2025년 모바일용 반도체 생산부터 2 나노 공정 양산 시작
2027년 차량용 반도체 공정으로 2 나노 공정 확대 예정, 1.4 나노 공정 도입 예정

TSMC
2025년 2 나노 공정 도입 예정
2026년 1.6 나노 공정 도입 예정
2027년 1.4 나노 공정 도입 예정

Intel
2025년 1.8 나노 공정 도입 예정

 

 

TSMC의 기존 공정 효율화

TSMC는 새로운 공정 기술을 개발하는 한편, 기존 공정을 효율화에도 힘쓰는 모습을 보입니다. 최근 TSMC는 N4C 기술을 공개했는데 N4C는 4 나노 공정을 기반으로 비용효율성을 높인 기술입니다. N4C를 적용하면 기존 4~5 나노미터 공정 대비 생산 비용을 최대 8.5% 절감할 수 있다고 합니다. 현재 3 나노 공정이 공개된 지는 시간이 흘렀으나, 높은 생산 비용으로 수요는 부족한 상황이었습니다. 2023년 기준으로 TSMC의 전체 매출에서도 4~5 나노 공정은 37%를 차지했으나, 3 나노 공정은 6%에 그친 것이 반증입니다. 그래서 이와 마찬가지로 2 나노, 1.6 나노, 1.4 나노 등 더욱 고도화된 기술이 등장하여도 단기 수요가 많지 않을 것으로 예상하고 있습니다. 이런 부분을 고려하여 TSMC는 기존의 주력 제품에서도 효율 강화를 통해서 경쟁력을 높이고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

TSMC의 파운드리 1위 비결은 무엇일까?

TSMC가 파운드리 1위를 할 수 있었던 이유는 전체 반도체 중 파운드리 영역을 집중적으로 공략하는 전략 때문입니다. 파운드리는 고객사가 설계한 반도체를 위탁 생산하는 업체로서 삼성전자는 반도체 위악 생산 외에 설계 과정에도 직접 관여합니다. TSMC는 설계는 고객사에 맡기고, 생산만 담당하여 반도체 설계 경쟁에 대한 고객사의 우려를 해소하여 핵심 고객사를 확보하였습니다. 애플, AMD, 엔비디아 등이 모두 TSMC의 주요 고객입니다. 특히 애플의 경우, 아이폰, 아이패드 등 하드웨어 제품에 탑재되는 애플리케이션 프로세서(AP) 전량을 TSMC에서 공급받습니다. 파운드리에 집중한 TSMC의 전략이 고객과의 탄탄한 네트워크를 만드는데 기여했다고 볼 수 있습니다.

TSMC의 핵심 기술 CoWoS

TSMC는 자체 반도체 패키징 기술인 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)를 통해 경쟁력을 확보했습니다. 반도체 패키징은 메인보드와 반도체 회로를 연결하여 칩을 포장하는 일련의 과정입니다. 반도체 생산의 가장 마지막 단계로서 패키징 과정에서 반도체 칩이 외부와 신호를 주고받을 수 있도록 회로를 연결해 주는 것이 중요한데, TSMC의 CoWoS는 인터포저(Interposer)라는 미세회로 가판을 이용하여 배선과정을 쉽고 편리하게 만든 것입니다. 기존에는 개별 칩에 인쇄 회로 기판을 직접 부착해서 배선하는 거였다면, CoWoS는 인터포저에 여러 칩을 동시에 붙여 신호를 한 번에 공유할 수 있도록 했습니다. 그래서 기존 반도체 패키징 기술 대비하여 차지하는 면적은 줄었고, 신호 전달 속도는 높였습니다. CoWoS라는 기술을 통해서 생산된 반도체는 뛰어난 성능으로 해당 반도체가 탑재된 고객사의 제품도 소비자의 이목을 이끌 수 있었습니다. 반도체를 납품하는 을이었던 TSMC가 이제는 주요 고객사들이 TSMC의 기술 없이는 제품을 생산할 수 없는 상황이 되며 없어서는 안 될 존재가 되었습니다.

TSMC는 EUV 장비 최다 보유

TSMC는 초미세 공정에 필요한 극자외선(EUV) 장비를 가장 많이 보유하고 있습니다. EUV 노광장비는 미세 회로 패턴을 그리는 데 사용하며, 7 나노 이하의 반도체 공정에 꼭 필요하고, 전체 생산 비용 중 무려 35% 이상의 미중을 차지합니다. 세계에서 EUV 장비를 생산하는 업체는 네덜란드의 ASML 한 곳으로 1년에 최대로 생산할 수 있는 EUV 장비의 수는 40~50대에 그치기에 EUV 장비를 얼마나 확보했는지가 반도체 시장 내의 주요한 경쟁력으로 작용합니다. 2023년 기준 TSMC가 보유한 EUV 장비수는 100대로 삼성전자의 두 배를 뛰어넘었습니다. 최근 인텔 등 다른 업체들도 EUV 장비 확보에 나섰지만 이미 최다 보유한 TSMC가 유리한 상황입니다.

TSMC의 종합솔루션 제공 전략

TSMC가 고객사와 탄탄한 관계를 유지할 수 있는 이유는 고객사를 위한 종합 솔루션을 제공하기 때문입니다. 일반적인 파운드리 업체의 주 업무는 고객사로부터 주문받은 반도체를 위탁생산하는 것인데, TSMC는 고객사에 공정 조건 설정, 노광 스펙 결정 등 TSMC가 생산하는 스펙에 맞게 최적의 반도체 설계를 함께 제공합니다. TSMC가 직접 반도체를 설계하는 것은 아니지만, 설계 과정에서 자사의 공정과 시너지를 최대로 발휘할 수 있게 고객사와 협력하는 것입니다. 이러한 체계로 애플은 맥북에 탑재되는 반도체 칩 생산 업체를 인텔에서 TSMC로 교체하였습니다.

TSMC의 2024년 매출은 어떻게 될까?

2024년 1분기 TSMC는 역대 1분기 매출 5,926억 4천만 대만달러(약 25조 2천억 원)로, 전년 동기 대비 16.5% 증가하며, 역대 1분기 매출 중 최고치를 경신했습니다. 1분기 순이익도 전년 동기 대비 16.5% 늘어난 5,926억 4,4000만 대만달러(약 25조 629억 원)를 기록하며 수익성도 크게 개선되는 모습을 보였습니다. 매출 총이익률은 54.1%, 영업이익률은 42.5를 기록했습니다.

매출이 올라간 이유는 2가지로, 첫 번째는 고성능 컴퓨터(HPC)용 반도체 수요가 급증해서입니다. 1분기 HPC 부문 매출이 전 분기 대비 3% 증가하며 전체 매출의 46%를 차지했고, AI 시장이 계속 성장됨에 따라 TSMC의 주요 매출 부분도 바뀔 것으로 예상됩니다. 두 번째는 7 나노 이하의 공정 매출 증가 합니다. HPC 부분의 수요가 증가하며, 1분기 전체 매출 중 절반 정도였던 7 나노 이하 매출이 지난 1분기 65%까지 증가하였습니다. 이 중 5 나노 공장의 비중이 37%로 가장 큰 비중을 차지했습니다.

AI 시장의 성장세에 따라 초미세 공정에 대한 수요가 증가한 영향으로 보고 있습니다. 1분기 실적이 전망치보다 높게 증가하였음에도 주가는 오히려 하락했습니다. 이유는 TSMC의 캐시 카우였던 7 나노 이상의 공정이 적용되는 저사양 레거시 반도체의 수요 부진 우려 때문입니다. 반도체는 첨단 공정을 적용하는 고성능 반도체와 레거시 공정을 적용하는 저사양 반도체로 구분하는데 레거시 반도체는 주로 자동차, 가전제품에 탑재됩니다. 최근에 자동차와 가전제품 수요가 감소하여 이에 대해 TSMC의 매출도 타격을 입을 것으로 예상한 것입니다. 이러한 상황에도 불구하고 TSMC의 올해 매출은 작년보다 증가할 것으로 보는 의견이 다수입니다. 첨단 공정을 사용하는 고성능 반도체인 AI 반도체의 수요가 레거시 반도체의 수요 감소를 메꿀 수 있을 것으로 예상하고 있고, 대만의 지난 4월 초 대규모 지진으로 인한 공장 피해가 있지만, 그 타격보다 AI 시장 성장에 따른 TSMC의 매출 상승에 대해 좀 더 기대를 걸고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

TSMC가 해결해야 할 과제들

• 정치적 분쟁에 따른 리스크 증가 : 가능성 미국과 중국의 갈등과 함께 대만에 대한 중국의 압박이 TSMC를 위협하고 있습니다. 미국 정부는 중국의 반도체 장비 수출 통제 기조를 유지하고 있고, 중국은 2023년 TSMC 매출의 12%를 차지하는 중요 시장으로 미국의 수출 규제가 계속된다면 TSMC의 반도체 생산도 차질이 있을 것으로 보입니다. 또한, 중국은 대만에 군사압박을 가하고 있어서 무력 침공을 받거나 통제를 받을 수 있는 상황이서 자국 내의 생산 환경도 안전하지 않습니다. 그래서 TSMC는 미국, 유럽, 일본 등 해외 지역으로 생산 환경 조정을 위해 고려하고 있으나, 2028년에야 생산이 이뤄질 예정이라 그전까지 이러한 정치적 갈등에 따른 위험성을 떠안아야 합니다.
• 늘어나는 생산 비용 : 반도체 공장의 운영 비용 증가에 따라 수익성이 악화될 것으로 보고 있습니다. 전기 요금이 계속해서 인상되고 있는데 AI의 수요 증대로 고성능 컴퓨터가 많아지면서 전기 수요가 늘어났고, 러시아와 우크라이나 전쟁의 영향으로 에너지 가격도 급등하고 있습니다. 또한 대만은 탈원전 기조로 다른 국가 대비하여 전기료의 인상폭이 큰 상황입니다. TSMC의 공장 대부분이 대만에 자리 잡고 있어 타격이 적지 않을 것으로 예상되며, 이러한 전기료 인상에 따라 2024년 매출 총이익률이 전년 대비 0.6~0.7% P 감소할 것으로 예상하고 있습니다.
• 파운드리 공급 과잉에 대한 우려 : 파운드리의 수요 증가세가 기대에 미치지 못하여 파운드리 공급 과잉을 예상하고 있습니다. 지난 1분기 ASML의 장비 주문액은 전 분기 대비 90%까지 감소했습니다. TSMC는 반도체 업황에 따라 올해 파운드리 성장률을 하향 조정하였습니다. 근데, TSMC를 비롯해, 삼성 등 반도체 업체가 향후 몇 년 간 신규 공장 가동을 다수 앞두고 있어서 반도체 수요가 크게 늘지 않는 상황에서 새로운 공장이 가동된다면 수익성에 부담을 주지 않을까 우려하고 있습니다.
• AI 반도체의 확실치 않은 수익성 : AI반도체 수요의 증가도 단기 적으로는 수익성 악화에 영향이 있을 것으로 예상합니다. 3 나노 반도체 매출은 사전에 책정한 가격이 적용되지만, 생산 비용은 현시점의 경기 상황을 반영하기 때문입니다. 가격은 고정된 상태에서 인플레이션에 따라 생산 매출이 계속 증가한다면 수익성이 낮아질 수밖에 없습니다. TSMC에 따르면 3 나노 반도체 판매 증가에 따라 2024년 매출 총이익률이 약 3~4% P 떨어질 거라고 전망했습니다.

정리

TSMC에서 새로운 공정 기술을 내놓아도 시장에서의 수요와 맞물리기까지 시간이 다소 소요될 것으로 예상됩니다. 생산 비용의 증가 외에도 다양한 리스크가 있는 상황에서 TSMC가 좋은 실적을 꾸준히 유지할 수 있을지 지켜봐야 하겠습니다.

 

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