3나노미터 반도체가 양산되는 TSMC의 팹18. TSMC 제공파운드리(반도체 위탁생산) 업계 1위 대만의 TSMC가 9월부터 3나노미터(nm·10억분의 1m) 반도체를 양산한다. 세계 최초로 3나노 대량 생산에 나선 삼성전자보다 3개월가량 늦은 것으로, TSMC의 첫 고객은 애플로 알려졌다.
19일 대만의 공상시보 등에 따르면 TSMC는 3나노(N3) 공정 기술 연구 및 시험 생산을 마치고 9월부터 본격 양산에 나설 예정이다. TMC의 3나노 공정은 기존 5나노 공정 전환 때보다 초기 수율(불량이 없는 합격품의 비율)이 높은 것으로 알려졌다.
이와 관련해 웨이저자(魏哲家) TSMC 최고경영자(CEO)는 최근 투자 설명회에서 "N3 공정 진행이 기대에 부합하며 올해 하반기에 양산에 들어간다"면서 "3나노 공정은 양호한 수율을 가질 것"이라고 말했다.
3나노 파운드리 양산에 참여한 파운드리사업부, 반도체연구소, 글로벌 제조&인프라총괄 주역들이 손가락으로 3을 가리키며 3나노 파운드리 양산을 축하하고 있다. 삼성전자 제공당초 대만에서는 TSMC 3나노의 첫 고객사로 알려진 미국의 인텔이 신제품 생산을 내년으로 미루기로 하면서 TSMC의 3나노 양산 계획이 차질을 피할 수 없게 됐다는 관측이 제기됐다.
트렌드포스는 지난달 초 "인텔이 14세대 CPU(중앙처리장치)인 '메테오레이크'에 탑재되는 GPU(그래픽처리장치) 칩셋의 대량 생산을 제품 설계 및 공정 검증 문제로 올해 하반기에서 내년 상반기로 미룬 뒤 다시 내년 말로 연기했다"고 밝혔다.
이에 따라 TSMC의 3나노 양산이 늦게는 내년까지 미뤄질 수 있다는 지적이 나왔지만 당시 TSMC는 현지 언론에 "개별 고객의 사업에 대해 언급하지 않는다"면서도 "당사의 용량 확장 프로젝트는 계획대로 진행되고 있다"고 밝힌 바 있다.
애플의 M2 칩. 나인투파이브맥 캡처 TSMC 3나노 공정의 첫 고객사는 오랜 협력관계인 애플로 알려졌다. 맥북 프로에 탑재되는 M2 프로 칩이 3나노 공정으로 첫 양산된다. 애플은 이후 A17 바이오닉 칩셋과 M3 칩 등을 TSMC의 3나노 공정을 통해 양산할 것으로 보인다.
TSMC의 3나노 반도체는 5나노 반도체에 비해 성능은 10~15% 향상되고, 소비 전력은 25~30%가량 절감된다. TSMC보다 3개월 빠른 6월말부터 양산에 들어간 삼성전자의 3나노 반도체는 5나노 반도체보다 성능은 23% 향상되고 전력은 45% 줄어든다.
TSMC의 공정 진화 계획. TSMC 제공TSMC는 초기 버전인 N3 공정 외에 N3E와 N3P, N3S와 N3X 등 순차적으로 공정을 개선해 3나노 기술을 점차 향상시킨다는 계획을 세우고 있다. 2세대 3나노 공정인 N3E는 내년 하반기부터 양산에 들어가 애플과 인텔 등이 주요 고객이 될 것으로 예상된다.
공상시보는 "경쟁사인 삼성전자와 달리 TSMC는 여전히 핀펫 기술을 3나노 공정에 활용하고 있지만 혁신적인 '핀플렉스(FINFLEX)' 기술로 성능과 전력 소비 및 면적을 더욱 향상시킬 수 있다"고 주장했다.