“10년 내에 삼성전자가 TSMC를 이길 가능성 없다.” 올 하반기 들어 대만 <디지타임즈>發로 파운드리 분야의 ‘삼성전자 대 TSMC’ 경쟁에서 수차례 이어진 기획·분석 보도의 핵심 골자다. 여기에 반도체거래 통계전문업체인 <트렌드포스>의 분석을 근거로 골드먼삭스 등에서 올 4분기 이후 반도체 수요 감소 및 가격 하락 분석 등이 발표됐다. 이런 분석과 발표 등이 삼성전자 회의론으로 작용하면서 증시도 영향을 받고 있다. 그러면 실제 ‘삼성전자 회의론’은 얼마만큼 설득력을 가지고 있는 것일까. <KJtimes>에서 그 실체의 추적에 나섰다.<편집자 주>

[KJtimes=견재수 기자]“삼성전자의 기술이 TSMC에 비해 1분기 이상 앞서고 있는 것으로 보여진다.”

업계 전문가들의 중론이다. 이 같은 분석은 삼성전자와 TSMC의 나노공정 개발 비교에 기인하고 있다. 이를 근거로 삼성전자 회의론에 대한 설득력도 떨어지는 것으로 파악되고 있다.

<KJtimes>에서는 이를 확인하기 위해 우선 업계와 전문가들을 통해 삼성전자와 TSMC의 나노공정 개발시점을 비교해 봤다. 그 결과 7나노와 5나노 양산은 TSMC가 앞서고 있었다. 그런데 여기서 한 가지 주목되는 부분이 발견됐다. 7나노 양산은 TSMC가 7~8개월 앞섰으나 5나노는 2~3개월로 개발(양산) 속도 격차가 줄어들고 있다는 사실이다.

이를 두고 일부 전문가들은 ‘3나노 양산은 삼성전자가 최소 1분기 이상 앞설 것으로 예상되며 GAA(Gate All Around) 기술력도 삼성전자가 공정개발에 이 기술 적용한 시기상 1년 이상 앞서고 있다“는 분석을 내놓았다.

이번에는 삼성전자와 TSMC의 차세대 칩의 핵심기술인 극자외선(EUV, extreme ultraviolet) 장비에 대한 생산설비 규모를 비교해 봤다.

업계에 따르면 네덜란드의 극자외선(EUV) 노광장비 업체인 ASML의 EUV 생산능력은 지난 2018년 18대에서 2019년에는 16대로 줄었으나 2020년에는 36대로 대폭 증가됐으며 앞으로도 계속 늘어날 것으로 전망되고 있다.

삼성전자도 EUV 장비 확보에 대한 목표를 설정하고 발 빠르게 움직이고 있다. 삼성전자의 목표는 오는 2025년 기준으로 삼성전자 대 TSMC 비중을 100대 대 200대 수준으로 맞추겠다는 것이다.

업계 한 전문가는 “EUV 장비 생산설비의 경우 개별 공장 생산역량이 밝혀지면 적용기술 수준과 수율, 이익수준 등을 역산할 수 있어 각 사는 최고 기밀로 취급, 절대 노출하지 않고 있다”며 “하지만 현재 TSMC는 국내외 17개국+a에 설비를 갖추고 있는 반면 삼성전자는 6개 수준이어서 파운드리 생산량 기준으로 삼성전자가 TSMC에 비해 열세일 수밖에 없다”고 전했다.

그러면 파운드리에 대한 투자 규모는 어떨까.

TSMC의 경우 2021년 이후 3년간 매년 30조원을 투자할 계획이다. 현재 이 회사는 영업이익률이 50% 대로 투자 여력이 충분하고 대규모의 추가 투자도 가능한 것으로 알려지고 있다.

삼성전자도 만만치 않다. 메모리 반도체와 휴대폰 사업에서 거둔 이익의 상당 부분을 파운드리에 투자한다는 복안으로 향후 3년간 매년 12조에서 13조원의 투자를 계획하고 있다. 그러나 매년 투자금액에 있어 파운드리에만 집중하는 TSMC와 비교해 삼성전자는 다른 분야에도 투자금을 배정해야 하므로 파운드리 분야 투자금액이 절대적으로 적을 수밖에 없다.

업계 한 전문가는 “삼성전자의 경우 2021년 영업이익이 최저 49조원 수준으로 예상되는데 이 중 사업 전 분야에 재투자해야 하는 것을 감안했을 때 12조원에서 13조원은 거의 최대 수치”라며 “일각에서 삼성파운드리 분리설 주장이 나오고 있으나 현재 상태에서는 ‘분리=사망’이라는 시각이 강하다”고 지적했다.

한편 업계에서는 지난 3월 2나노 양산 계획 발표를 한데 이어 7월 온라인 로드맵 발표를 한 인텔의 재도전을 주목해야 한다고 입을 모은다. 인텔의 로드맵에는 오는 2024년 2나노(20A)를 양산하고 이듬해인 2025년에는 1.8나노(18A) 양산을 하겠다는 계획이 담겨 있다는 이유에서다.

업계 한 전문가는 “인텔의 양산 계획은 삼성전자의 2025년 2나노 양산 계획보다 1년 빠른 것”이라면서 “미세공정 분야에 인텔이 다시 뛰어들면서 기술개발 로드맵상 ‘TSMC→삼성전자→인텔’ 구도 형성 가능성이 있다”고 진단했다.

사실 절대 물량에서는 TSMC가 우위인 반면 기술력에서는 삼성전자의 추격과 추월이 진행 중인 상황이다. 2021년 2분기 기준 파운드리 시장의 시장점유율은 ‘TSMC 52.9%→삼성전자 17.3%→UMC 7.2%→글로벌파운드리 6.1%→SMIC 5.3% 등으로 나타났지만 10나노 이상의 미세공정 물량의 비교했을 때 삼성전자 대 TSMC의 비율은 40%대 60%를 보였다.