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세계 반도체 업계에서 대만 TSMC와 삼성전자가 주도해 온 파운드리(반도체 위탁생산) 공정인 2나노(㎚·10억분의 1m) 이하 기술 개발 경쟁에 미국 인텔에 이어 일본 기업이 추가로 뛰어들면서 4파전 양상으로 치닫게 됐다.
29일 업계에 따르면 일본 8개 대기업 출자로 지난해 하반기에 설립된 반도체 회사 라피더스는 최근 “2027년까지 2나노 공정을 개발해 반도체 칩을 생산하겠다”고 선언했다.
◆정부 주도로 ‘반도체 산업 부활’ 나선 日
나노는 반도체 회로 선폭을 의미하는데, 선폭이 좁을수록 소비전력이 적고 처리 속도가 빠르다. 양산 공정 중 가장 앞선 기술은 3나노인데, 삼성전자가 지난해 6월 세계 최초로 시작했고 TSMC가 같은해 12월에 양산에 돌입했다. 2나노 이하 기술 선점을 위한 개발 경쟁에 이 두 업체뿐만 아니라 인텔도 뛰어들었는데, 최근 일본의 신생 업체가 개발을 장담하면서 새삼 주목받고 있다.
라피더스는 도요타와 소니, 소프트뱅크, 키옥시아, NTT, NEC, 덴소, 미쓰비시UFJ은행 등 8개사가 합작한 반도체 회사다. 일본 기업들이 70억엔(약 660억원)을 출자했고, 일본 정부가 700억엔 투자를 결정했다.
고이케 아쓰요시 라피더스 사장은 최근 언론 인터뷰에서 2025년까지 2나노 시제품 라인을 구축할 계획이라고 밝혔다. 일본 반도체 산업은 1980년대 세계 시장을 석권했지만 한국과 대만에 밀려 쇠락했는데, 이번 발표로 일본 반도체 산업 부활을 예고한 것이다. 이를 위해 전략적으로 탄생한 라피더스는 10년간 5조엔(약 48조원)을 투자할 계획이다. 일본 정부도 전폭적인 지원을 아끼지 않고 있다.
◆‘2㎚ 양산’ 4파전 경쟁 본격화
일본 기업까지 뛰어들면서 2나노 양산 경쟁은 본격화했다.
세계 최초로 3나노 양산을 시작한 삼성전자는 지난해 10월 2025년 2나노, 2027년 1.4나노 공정을 도입한다는 로드맵을 내놨다. TSMC도 1.4나노 공정 개발에 착수했다고 알려졌지만 구체적 시기를 밝힌 건 삼성전자뿐이었다. 파운드리 경쟁력 강화를 위해 건설 중인 미국 테일러 파운드리 공장 라인도 1개에서 2개로 늘리기로 했다.
TSMC도 제품 개발에 나섰다. 2025년 생산을 목표로 대만 북부 신주 지역에 2나노 반도체 공장을 짓고, 이르면 2026년 1나노 공장을 착공해 2027년 시범 생산, 2028년 양산에 들어간다는 계획이다. TSMC는 여기다 글로벌 생산 거점도 다각화하고 있다. 미국 애리조나주와 일본 구마모토현에 각각 공장을 짓고 있고, 독일 드레스덴 공장 건설도 협의 중이다.
인텔은 수십년간 PC용 중앙처리장치(CPU) 중심으로 업계 선두를 지키다가 시장변화에 대응하지 못하면서 파운드리 주도권을 TSMC와 삼성전자에 내줬다.
인텔은 2021년 파운드리 사업 재진출을 발표했다. 2023년 하반기 3나노, 2024년 2나노, 2025년 1.8나노 제품을 생산하겠다고 선언했다. 인텔은 대대적인 투자에 나섰다. 200억달러(약 24조7000억원)를 투자해 미국 애리조나주에 파운드리 공장을 짓고 있고, 오하이오주에도 200억달러를 들여 첨단 반도체 공장 2개를 짓기로 했다.
◆“2, 3년 뒤 지각변동 대비해야”
2나노 양산은 세계 반도체 시장의 가까운 미래를 상징한다. 시장조사업체 트렌드포스가 집계한 지난해 3분기 세계 파운드리 시장 점유율은 TSMC가 56.1%로 압도적 1위다. 삼성전자가 15.5%로 2위다.
인텔과 라피더스의 출사표가 2∼3년 안에 반도체 시장에 어떤 지각변동을 불러올지가 최대 관심사다.
산업연구원은 최근 발간한 ‘미래전략산업 브리프’에서 대만과 한국이 경쟁하는 세계 파운드리 시장이 2025년 대만·한국·미국 구도로 전환할 것으로 내다봤다. 2027년 이후엔 일본도 가세해 파운드리 시장 경쟁이 대만·한국·미국·일본 ‘4강’ 구도가 될 것이라고만 예상했다.
한국의 강점인 반도체 제조 분야에 미국과 일본이 진입하면서 세계 파운드리 경쟁구조 변화에 선제 대응이 필요하다는 지적도 나온다. 세계 수준인 메모리반도체 산업과 달리 역량이 부족한 시스템반도체 확대를 위해 수요에 기반한 팹리스(반도체 설계 전문) 역량을 강화하고, 산학 연계 및 협력 활성화를 통한 파운드리 성장 전략추진이 필요하다는 것이다.
