반도체 업계에서 TSMC와 삼성전자의 경쟁은 매년 치열해지고 있다. 특히 3nm 이하의 초미세 공정에서 두 회사가 치열한 기술력 경쟁을 펼치면서, 글로벌 반도체 시장의 판도가 변하고 있다. 2024년에는 AI 반도체와 HPC(고성능 컴퓨팅) 수요 증가로 인해 파운드리 시장의 중요성이 더욱 부각되고 있으며, 각 기업은 고객 유치를 위해 막대한 투자를 아끼지 않고 있다.
TSMC는 여전히 시장 점유율 1위를 차지하며 애플, AMD, NVIDIA 등의 고객을 확보하고 있으며, 삼성전자는 자체 브랜드(엑시노스)뿐만 아니라 퀄컴, 테슬라 등의 고객을 유치하며 반격하고 있다. 두 회사 모두 GAA(Gate-All-Around) 트랜지스터 기술 도입을 가속화하며 차세대 반도체 경쟁을 주도하고 있으며, 2nm 공정 개발을 목표로 연구개발(R&D)에 집중하고 있다. 과연 2025년 이후 파운드리 시장의 최강자는 누가 될 것인가?
글로벌 파운드리 시장 점유율 비교
파운드리 시장에서 TSMC는 압도적인 1위를 유지하고 있다. 2023년 4분기 기준, TSMC의 글로벌 시장 점유율은 약 60%에 달하며, 삼성전자는 11~12% 수준으로 2위를 차지하고 있다. 그 뒤를 UMC, 글로벌파운드리, SMIC 등이 따르고 있다.
TSMC는 오랫동안 애플, AMD, NVIDIA와 같은 대형 고객사를 안정적으로 확보해왔으며, 최근에는 AI 반도체 수요 증가로 인해 NVIDIA의 H100 및 차세대 B100 칩을 공급하면서 시장 점유율을 더욱 확고히 다지고 있다. 반면 삼성전자는 퀄컴과 테슬라 등의 고객을 유치하며 3nm 공정 양산을 확대하고 있지만, 여전히 수율 문제와 신뢰성 이슈가 도전 과제로 남아 있다.
시장 점유율을 높이기 위해 삼성전자는 미국(테일러 공장)과 한국(평택 P3, P4)에 대규모 반도체 공장을 건설 중이며, TSMC 또한 미국(애리조나), 일본, 독일 등에 신규 팹(FAB)을 세우며 글로벌 생산 능력을 강화하고 있다.
3nm 및 2nm 공정 경쟁
반도체 미세 공정에서 3nm 및 2nm 노드는 TSMC와 삼성전자의 핵심 전쟁터다. 삼성전자는 2022년 6월, 세계 최초로 3nm GAA 공정을 양산했지만, 초기 수율(완성도)이 낮아 큰 성과를 거두지 못했다. 반면, TSMC는 안정적인 핀펫(FinFET) 공정 기반의 3nm(N3B)를 애플에 공급하면서 시장에서 우위를 점하고 있다.
2nm 경쟁에서도 두 회사는 극자외선(EUV) 기술과 GAA 트랜지스터 도입을 통해 성능 향상을 목표로 하고 있다. TSMC는 2025년 2nm 양산을 계획하고 있으며, 삼성전자는 2025년을 목표로 GAA 기반 2nm 공정을 개발 중이다. 특히, 전력 효율과 성능 면에서 GAA 기술이 핀펫보다 우수하기 때문에, 누가 먼저 안정적인 수율을 확보하느냐가 관건이다.
고객 확보 경쟁: 누가 더 유리한가?
파운드리 경쟁에서 중요한 요소 중 하나는 대형 고객사의 유치이다. 현재 TSMC는 애플, AMD, NVIDIA, 퀄컴, 인텔 등 주요 고객을 확보하며 업계 최강자로 자리 잡고 있다. 반면 삼성전자는 퀄컴, 테슬라, IBM, 구글 등과 협력하며 시장 점유율을 확대하려 하고 있다.
최근 삼성전자는 퀄컴의 스냅드래곤 8 Gen 3 일부를 자사 3nm 공정에서 생산하는 등 고객 유치를 위해 적극적으로 나서고 있다. 또한, AI 반도체 시장이 급성장하면서 삼성전자가 자체 개발한 HBM(고대역폭 메모리)과 패키징 기술을 강점으로 내세우고 있다.
TSMC의 강점은 안정적인 수율과 검증된 제조 기술이며, 삼성전자는 공격적인 가격 정책과 다양한 반도체 솔루션(메모리 + 파운드리)을 제공하는 것이 장점이다. 고객 유치 경쟁에서 누가 더 많은 기업을 확보하느냐에 따라 향후 파운드리 시장의 판도가 달라질 것이다.
미국과 중국의 반도체 전쟁 속 기회와 위기
미국과 중국의 반도체 전쟁이 심화되면서 TSMC와 삼성전자 모두 기회와 위기를 맞고 있다. 미국 정부는 중국의 반도체 산업 발전을 견제하기 위해 수출 규제를 강화하고 있으며, 이에 따라 TSMC와 삼성전자는 미국 내 생산시설을 확장하고 있다.
TSMC는 미국 애리조나 공장에서 5nm 및 3nm 반도체를 생산할 예정이며, 삼성전자는 텍사스 테일러 공장에서 첨단 반도체를 양산할 계획이다. 그러나 미국 내 생산비용이 높아지면서 수익성 악화 우려도 존재한다.
한편, 중국은 자체적인 반도체 공급망을 구축하고 있으며, SMIC(중국 반도체 기업)가 7nm 공정을 개발하는 등 기술 격차를 좁히려 하고 있다. 이에 따라, TSMC와 삼성전자는 중국 시장에서의 점유율을 유지하면서도 미국의 규제를 준수해야 하는 어려운 상황에 직면해 있다.
앞으로의 전망: 2025년 이후 승자는?
2025년 이후 파운드리 시장의 판도는 2nm 공정 경쟁과 AI 반도체 수요 증가에 따라 결정될 것이다.
- TSMC: 2nm 핀펫 공정을 통해 시장 지배력을 유지하며, 애플, NVIDIA, AMD 등 대형 고객사 확보로 안정적인 성장 예상.
- 삼성전자: GAA 기반 2nm 공정 도입으로 기술 격차를 좁히고, 파운드리 + 메모리 융합 전략으로 차별화 가능성.
결국, 수율 확보, 고객 유치, 연구개발 투자가 승패를 좌우할 것이다. 삼성전자가 기술 격차를 좁히고 TSMC의 점유율을 빼앗을 수 있을지, 아니면 TSMC가 계속해서 1위를 지켜낼지 주목된다.
결론: 반도체 시장의 최종 승자는?
현재 TSMC가 시장을 주도하고 있지만, 삼성전자는 공격적인 투자를 통해 경쟁력을 키우고 있다. 2nm 공정과 AI 반도체 시장에서 누가 더 빠르게 혁신을 이루느냐가 관건이며, 글로벌 정세와 고객 유치 전략도 중요한 요소가 될 것이다.
삼성전자가 TSMC를 따라잡기 위해서는 수율 개선, 가격 경쟁력 강화, 차별화된 반도체 솔루션 제공이 필수적이다. 반도체 전쟁의 승패는 2025~2030년 사이에 결정될 가능성이 크며, 두 기업의 전략적 움직임이 시장을 좌우할 것이
