애플이 키운 TSMC 공정…엔비디아 등 AI가 애플 물량을 밀어낸다

[디지털데일리 김문기 기자] 애플과 대만 TSMC의 파트너십이 현대 반도체 산업의 표준을 만들었지만 생성형 AI 확산으로 파운드리 지형이 재편되고 있다는 분석이 제기됐다.

9일(현지시간) 세미애널리시스에 따르면 TSMC는 지난 2013년 애플을 사실상 ‘앵커 고객’으로 두고 20나노미터 공정에 100억달러를 베팅했다. 애플이 물량을 채울 것이라는 약속을 전제로 한 투자였다. 이 선택은 2014년 애플 A8 칩 출시로 이어지며 성과를 냈다.

보고서는 애플의 TSMC 지출이 2014년 20억달러에서 2025년 240억달러로 늘었다고 정리했다. 12년 동안 12배 규모다. TSMC 매출에서 애플 비중은 한때 25%까지 올라갔고 2025년에는 20% 수준으로 제시됐다. 공정 전환 초기 물량에서도 애플 존재감이 컸다. 20나노미터 이후 주요 노드 전환에서 애플의 초기 점유율은 꾸준히 50%를 넘겼고 일부 구간에서는 100%에 근접한 사례도 언급됐다. 결과적으로 애플이 새 공정의 수율 학습 곡선을 사실상 부담해 왔다는 해석이다.

이 구조는 파운드리 모델의 현실을 보여준다는 평가다. 종합반도체 기업 체제는 단일 고객에 가까운 수요로 공정 개발과 팹 투자비를 감당하기 어렵다. 파운드리 역시 최첨단 투자를 지속하려면 대규모 수요와 자금을 갖춘 ‘첫 고객’이 필요하다. 애플이 지난 10여 년 동안 그 역할을 했다는 것이다.

다만 AI가 파트너십의 힘의 균형을 흔들고 있다는 진단이 뒤따른다. 보고서는 TSMC 매출 구성에서 고성능컴퓨팅 비중이 2020년 36%에서 2025년 58%로 커졌다고 밝혔다. 같은 기간 스마트폰 비중은 46%에서 29%로 줄었다. AI 데이터센터 증설이 최첨단 공정과 첨단 패키징을 동시에 끌어올리며 고객 구성이 바뀌고 있다는 의미다.

보고서는 엔비디아의 현금 창출이 커지며 “이제 두 회사가 TSMC 로드맵을 선결제할 수 있다”는 구도로 전환됐다고 봤다. 구체적으로 2027년 4분기에는 엔비디아가 애플보다 N3 웨이퍼를 더 많이 소비할 것이라는 전망을 제시했다. 2나노미터(N2) 구간에서 애플 점유율이 48%로 내려가며 10년 만에 새 노드에서 애플이 절대 우위가 아닌 첫 사례가 될 수 있다는 설명도 덧붙였다.

세미애널리시스는 이를 ‘영구적 대체’로 단정하는 시각에 반대했다. 1.6나노미터(A16)는 고성능컴퓨팅 중심으로 설계돼 스마트폰이 해당 노드를 건너뛸 수 있다고 봤다. 반면 1.4나노미터(A14)는 모바일과 고성능컴퓨팅을 동시에 고려해 설계되며 애플이 다시 점유율 67%를 회복할 수 있다는 모델 결과를 제시했다.

애플 자체도 웨이퍼 수요 구조를 바꾸고 있다는 분석이 이어졌다. 보고서는 아이폰이 애플 웨이퍼 구성에서 차지하는 비중이 74%에서 57%로 내려갔다고 적었다. 맥용 실리콘과 맞춤형 칩이 늘어난 결과라는 설명이다. 공급사 대체 효과도 수치로 제시됐다. 인텔 퀄컴 브로드컴 대체로 연간 70억달러 이상의 칩 비용 절감이 발생한다고 봤다. 공급망 투자도 확대됐다. 지난 10년 동안 애플이 공급망 전반에서 3000억달러 이상의 설비투자를 유발했다는 수치가 포함됐다.

결과적으로 AI가 파운드리의 최첨단 공정과 첨단 패키징 투자 방향을 바꾸며 애플과 TSMC의 관계가 단극 체제에서 ‘애플+AI’의 양극 체제로 이동하고 있다는 점이다. 애플이 다시 노드의 ‘첫 고객’ 지위를 되찾을지. 혹은 파운드리 패권이 AI 가속기 중심으로 고착될지가 반도체 산업의 다음 경쟁 축이 될 전망이다.

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