삼성·TSMC·인텔 '혈투'…얼마나 더 작아질까[반도체 나노 경쟁③]

[서울=뉴시스]이현주 기자 = 인공지능(AI) 시대가 열리면서 전자업계는 점점 더 작은 반도체를 요구하고 있다.

세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체인 대만 TSMC가 2026년 1.6나노 양산 계획을 밝히며 삼성전자와 인텔이 뛰어든 초미세공정 경쟁에 불을 지폈다.

27일 업계에 따르면 TSMC는 지난 24일(현지시간) 미국 캘리포니아 샌타클래라에서 진행한 기술 심포지엄에서 2026년 하반기 1.6나노(㎚·10억분의 1m) 공정을 시작한다고 공식 발표했다.

TSMC가 1.6나노 공정 계획을 공식화한 것은 이번이 처음이다. 그간 TSMC는 2025년 2나노, 2027년 1.4나노 양산 계획을 밝힌 바 있다.

삼성전자도 2025년 2나노, 2027년 1.4나노 양산 계획을 갖고 있지만 1.6나노 계획은 발표한 바 없다.

삼성은 2025년 모바일을 중심으로 2나노 공정 양산을 시작해 2027년까지 고성능컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI)으로 응용처를 단계별로 확대하고, 2027년에는 1.4나노 공정을 양산한다는 전략이다.

인텔은 최근 차세대 파운드리 공정인 18A(1.8나노)를 올해 말 양산 예정이고, 대형 고객사로 마이크로소프트(MS)를 확보했다고 밝혀 주목받은 바 있다. 나아가 2025년 14A(1.4나노) 양산을 선언, 주요 업체들 중 가장 앞선 계획을 갖고 있다.

이밖에 도요타, 키옥시아, 소니, NTT, 소프트뱅크, NEC, 덴소, 미쓰비시UFJ은행 등 일본 대기업 8곳이 첨단 반도체의 국산화를 위해 2022년 11월 설립한 일본 라피더스도 2027년 2나노 이하 양산을 목표로 하고 있다.

이처럼 주요 업체들이 경쟁적으로 나노 크기 줄이기에 나선 가운데 1나노 이하 세부 단위는 과거만큼 큰 차이가 나지 않아 다른 요소들을 종합적으로 봐야 한다는 분석이다.

과거 삼성전자, TSMC 등 주요 업체들은 2010년 45나노에서 4년 만에 절반 이상인 20나노로 줄였으며, 6년 만인 2016~2017년 10나노로 크기를 줄였다. 이후 양산 가능한 나노 단위는 한 자릿수로 떨어졌으며 현재 3나노까지 내려왔다.

2나노 이후로는 1.8나노, 1.6나노, 1.4나노 등 0.2나노 단위 경쟁으로 미세화되고 있다. 업계 관계자는 "반도체칩은 크기를 0.1나노 줄인 게 다가 아니라 전력 효율 등을 종합적으로 봐야 한다"며 "과거 나노 단위가 컸을 때는 크기만으로도 유의미한 차이가 있었지만 달수록 미세화되면서 이제는 예측이 쉽지 않다"고 전했다.

현존하는 기술로는 1나노까지가 최소로 줄일 수 있는 크기라는 관측도 나온다. 1나노까지는 현재 설계와 공법으로도 가능할 수 있지만 그 이하는 현존하지 않는 공정이 필요하다는 것이다.

업계 관계자는 "1나노까지는 현 기술에서 시간과 돈을 더 들여 만들어낼 수 있다는 공감대가 있지만 그 이후는 너무 큰 장벽"이라며 "EUV(극자외선) 장비 도입으로 인해 10나노에서 한 자릿수 진입이 가능했던 만큼 이전에 없던 계기가 필요할 수 있다"고 밝혔다.


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