200兆 AI칩 전쟁…삼성, TSMC에 밀리고 인텔에 쫓기는 신세

글로벌 '생성 AI 혁명' 1년
(3) 격화하는 파운드리 삼국지

'미국기업' 앞세운 점유율 1% 인텔

2027년 '꿈의 기술' 1.4나노 양산 계획
CPU 제조로 다져진 최첨단 공정 수준급
美 팹리스, 인텔에 일감 몰아줄 가능성

삼성전자 등 미국에 있는 일부 반도체 기업들은 최근 인텔로부터 의외의 통보를 받았다. 21일 미국 캘리포니아주 새너제이에서 열린 ‘인텔 파운드리 서비스(IFS) 2024’ 행사에 고위급 임원이 참석하려고 했는데, 인텔이 “오지 말라”는 메시지를 전한 것이다.

팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)가 지난해 9월 열린 ‘인텔 이노베이션’ 행사에서 18A(1.8㎚) 웨이퍼를 공개하고 있다. /인텔 제공

삼성과 인텔은 오랜 기간 메모리 반도체 납품으로 끈끈한 관계를 유지해온 터. 반도체업계 관계자는 “인텔이 최첨단 인공지능(AI) 칩 파운드리 사업에 본격 뛰어들면서 삼성전자와 ‘직접적인 경쟁 관계’가 됐기 때문”이라며 “세계 파운드리 시장을 둘러싼 TSMC, 삼성, 인텔 간 전쟁의 서막이 오른 것”이라고 말했다.

◆강자 다 모인 파운드리

인텔은 이날 새너제이에서 연 ‘IFS 2024’를 통해 파운드리 시장을 휘어잡고 있는 TSMC는 물론 파운드리를 ‘제2의 메모리 반도체’로 키우려는 삼성전자에 선전포고했다. 인텔은 올해 안에 ‘인텔 20A’로 불리는 2나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1m)와 1.8㎚(인텔 18A) 파운드리 공정을 도입하고 고객사를 본격 유치할 계획이다.

인텔은 이날 1.8㎚ 공정 고객사를 4곳 확보했다고 공개했다. 이 중에는 대규모 선주문을 넣은 회사도 있다고 했다. 또 2027년에는 ‘꿈의 기술’로 불리는 1.4㎚ 공정(인텔 14A)에서 칩 양산을 시작할 계획이라고 했다.

인텔의 본격 진출로 5㎚ 이하 최첨단 파운드리 시장은 TSMC와 삼성전자의 ‘1강 1중’에서 ‘1강 2중’ 체제로 바뀔 가능성이 높아졌다. 지금은 TSMC가 파운드리 시장의 60%를 차지하고 있지만, 인텔과 삼성전자의 저력을 감안하면 중장기적으로 ‘3강’ 체제로 재편될 수 있다는 전망이 나온다. ‘메모리 반도체 31년 1위’인 삼성은 반도체 제조에선 세계 최고 실력을 갖췄고, ‘중앙처리장치(CPU) 최강자’ 인텔은 전체 반도체 분야를 통틀어 1위 기업이기 때문이다.

◆200조원 파운드리 시장 쟁탈전

메모리와 CPU의 강자들이 TSMC가 꽉 잡고 있는 파운드리에 잇따라 뛰어든 건 AI 때문이다. 각 기업이 공들여 개발한 AI 기능을 최대한 끌어올리려면 그 기능을 최적화할 수 있는 AI 반도체가 필요하다고 판단했다. 마이크로소프트(MS) 구글 아마존 등 글로벌 대형 정보기술(IT) 기업들이 AI 반도체 자체 개발에 나선 이유다. 마찬가지 이유로 테슬라, 폭스바겐, LG전자 등 자동차·가전 기업들도 자체 칩 개발에 나섰다. AI 반도체 시장은 2030년 1400억달러(약 187조원) 규모로 커질 전망이다.

하지만 이들 기업은 반도체를 설계만 할 뿐 생산은 공장설비를 갖춘 곳에 맡겨야 한다. 그러니 파운드리 산업이 커질 수밖에 없다. 시장조사업체 옴디아에 따르면 2023년 1044억달러(약 139조원)이던 세계 파운드리 시장 규모는 2026년 1538억달러(약 205조원)로 불어날 전망이다.

5㎚ 이하 최첨단 공정 시장이 계속 커지는 것도 인텔의 파운드리 진출 배경으로 거론된다. 현재 5㎚ 이하 공정을 할 수 있는 곳은 TSMC와 삼성전자뿐이다. 최첨단 공정을 하려면 한 대 4000억원에 이르는 ASML의 노광장비(빛으로 반도체 회로를 새기는 장비)가 필요한데, 이렇게 목돈을 쏟아부을 업체는 많지 않다. 인텔은 자금 동원력이 충분한 데다 CPU 제조를 통해 수준급의 최첨단 공정 기술을 갖췄다는 평가를 받는다.

◆인텔 선전하면 삼성전자 직격탄

인텔의 도전에 TSMC와 삼성전자는 긴장한 모습이다. 일각에선 TSMC보다 삼성전자가 받는 타격이 더 클 것이란 분석을 내놓는다. 그동안 엔비디아, 퀄컴, AMD 등 많은 대형 파운드리 고객사가 1순위로 TSMC, 2순위로 삼성전자에 일감을 줬는데, 2순위 자리를 놓고 삼성과 인텔이 싸울 가능성이 높아졌다는 이유에서다.

인텔이 미국 기업이란 점도 부담이다. 미국 정부의 지원은 물론 미국에 본사를 둔 팹리스(반도체 설계 전문기업)의 ‘일감 몰아주기’ 가능성이 있기 때문이다. 인텔이 공개한 4개 대형 고객사 대부분은 퀄컴 등 미국 기업인 것으로 전해졌다.

반도체업체 고위 관계자는 “결국 삼성이 기댈 것은 기술뿐”이라며 “파운드리 실력을 끌어올려 경쟁사보다 싼 가격에 높은 품질의 제품을 안겨주는 수밖에 없다”고 말했다.

새너제이=황정수 기자/최진석 특파원 hjs@hankyung.com