스마트폰의 두뇌 ‘AP’ 제조 독식하는 TSMC… “첨단 공정 점유율 90% 육박”

TSMC 로고./연합뉴스

TSMC가 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 5㎚(나노미터=10억분의 1ｍ) 이하 애플리케이션 프로세서(AP) 제조 시장에서 90%에 가까운 점유율을 기록할 것이라는 전망이 나온다. TSMC가 AP 시장 강자인 미디어텍과 퀄컴, 애플의 물량을 사실상 독점 생산하고 있는 가운데, 2㎚ 이하 첨단 공정에서도 우위를 점할 것으로 분석된다. 최근 3㎚ 공정 수율 안정화에 성공한 삼성전자는 TSMC와의 격차를 좁히기 위해 2㎚ 양산에 총력을 기울인다는 방침이다.

AP는 파운드리(반도체 위탁생산) 첨단 공정이 가장 먼저 적용되는 제품군에 속한다. 모바일의 기능이 고도화되면서 이를 구동할 수 있는 반도체 성능뿐만 아니라, 전력 효율도 극대화할 수 있는 공정이 필요해졌다. 전 세계 프리미엄 스마트폰에 탑재되는 모바일 AP는 대부분이 5㎚ 이하 첨단 공정을 활용해 만들어진다. 현재 애플 아이폰과 삼성전자 갤럭시 시리즈에 탑재되는 AP는 3㎚ 공정에서 양산되고 있다. 올해부터는 삼성전자와 TSMC 모두 2㎚ 공정을 통해 내년 신제품에 탑재될 AP를 생산한다.

25일 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면, 올해 TSMC의 5㎚ 이하 AP 제조 시장 점유율은 87% 수준으로, 오는 2028년에는 89%까지 상승할 것으로 전망됐다. 카운터포인트리서치는 “성능과 에너지 효율에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 첨단 공정 수요가 늘고 있다”며 “내년에는 전 세계 스마트폰 AP 3분의 1이 3㎚와 2㎚ 공정으로 제조될 것”이라고 했다.

TSMC는 3㎚ 이하 첨단 공정에서 AP 제조 시장의 사실상 유일한 경쟁사였던 삼성전자 파운드리 사업부에 우위를 점하면서 AP 시장 강자들의 칩을 독점 생산했다. 애플 아이폰에 탑재되는 A 시리즈, 삼성전자 갤럭시에 적용되는 퀄컴 스냅드래곤 시리즈, 중화권 스마트폰에 탑재되는 미디어텍의 디멘시티 시리즈, 샤오미의 자체 AP 등을 생산하고 있다. 미디어텍과 애플, 퀄컴의 전 세계 AP 시장 점유율은 각각 34%, 23%, 21%로 이들 기업이 전 세계 AP 시장 점유율의 약 80%를 차지하고 있다.

반도체 업계 관계자는 “삼성전자가 4·5㎚ 경쟁에서는 TSMC와 크게 격차가 벌어지지 않았지만, 3㎚ 공정에서는 신규 공정인 게이트올어라운드(GAA)를 적용하는 과정에서 양산 수율을 높이는 데 어려움을 겪었다”며 “이 과정에서 고객사 이탈이 지속됐고 자사 AP마저 양산하는 데 실패하며 점유율을 빼앗겼다”고 설명했다.

차세대 격전지인 2㎚ 시장에서도 당분간은 TSMC가 우위를 지킬 것이라는 전망이 지배적이다. TSMC는 애플의 신제품에 탑재될 AP를 2㎚ 공정을 통해 양산한다. 미디어텍과 퀄컴의 AP도 TSMC의 2㎚ 공정으로 올 하반기 양산할 방침이다. TSMC의 2㎚ 양산 수율은 60% 이상으로 안정적인 수준이다.

삼성전자도 3㎚ 이하 공정 수율 제고에 총력을 기울이는 등 TSMC를 추격하고 있다. 그동안 첨단 공정 수율 안정화에 난항을 겪었던 삼성전자는 다음 달 출시되는 갤럭시 플립7에 탑재되는 엑시노스 2500을 3㎚ 공정을 통해 양산하는 데 성공했다. 삼성전자는 내년에 출시될 스마트폰 신제품에 탑재되는 엑시노스 2600을 2㎚ 공정으로 제조하는 데 주력하고 있다. 삼성전자의 2㎚ 공정 양산 수율은 40%를 웃돌고 있는 것으로 전해진다.

전병수 기자(outstanding@chosunbiz.com)

<저작권자 ⓒ ChosunBiz.com, 무단전재 및 재배포 금지>