“삼성전자, 2나노 파운드리 수율 60% 근접”… 전성비 개선에 총력전

조선비즈 2026.09.29

삼성전자 파운드리사업부가 빅테크 고객 수주를 겨냥해 2나노(SF2) 공정 수율을 60% 근접 수준까지 끌어올린 것으로 알려졌다. 수율 안정화 단계를 넘어선 삼성전자는 잠재 고객사와의 협의를 통해 전력 대비 성능(전성비) 등 기술적 완성도 점검에 엔지니어링 역량을 집중하고 있는 것으로 알려졌다. 특히 내년 테슬라향 2나노 칩 공급 물량을 발판 삼아 본격적인 빅테크 고객 수주 확대에 나선다는 각오다.

◇ 2나노 수율 60% 근접… 관건은 전성비 성능

29일 업계에 따르면 삼성전자 2나노(SF2) 공정 수율은 앞서 시장에서 파악했던 50%대 중반보다 개선되면서 현재 60% 수준에 오른 것으로 알려졌다. 시장에서는 지난해 중반 30%대였던 수율이 올해 1월 50%대, 지난 8월 55% 안팎까지 올라온 것으로 관측해 왔다.

SF2는 삼성전자가 게이트올어라운드(GAA) 구조를 적용한 2나노 1세대 공정으로, 자체 모바일 애플리케이션프로세서(AP) ‘엑시노스 2600’이 첫 양산 제품이다. 엑시노스 2600은 경기 화성 S3 라인에서 생산돼 올해 초 갤럭시S26 시리즈 일부 모델에 탑재됐다. 삼성전자는 이 칩에 메모리 위에 구리 방열 블록(HPB)을 얹는 패키지 구조를 적용해 열 저항을 30% 개선했다.

다만 출시 이후 일부 해외 테스트에서 엑시노스 2600이 퀄컴 스냅드래곤 최신 제품보다 동일 작업 시 전력 소모가 크다는 결과가 확인돼 전력 효율에 대한 지적이 제기됐다. 공정 자체의 한계라는 시각도 나왔다. 삼성전자는 이를 보완할 2세대 2나노 공정 ‘SF2P’를 올해 양산 목표로 준비 중이며, SF2 대비 성능은 12% 높고 소비전력은 25%, 칩 면적은 8% 줄어드는 것으로 알려졌다.

수율이 일정 궤도에 오른 가운데 삼성전자는 양산 단계의 성능 안정성에 초점을 맞추고 있다는 설명이다. 고객사 제품에 탑재됐을 때 발열·전력 소모 등 전성비 편차가 나타나지 않도록 엔지니어링 인력을 집중 투입하고 있는 것으로 전해졌다. 이는 향후 대형 팹리스(반도체 설계 기업) 고객사와의 협상에서 기술 신뢰도를 뒷받침하는 근거가 될 전망이다.

◇ TSMC 1강에 삼성전자·인텔 2위 경쟁 구도

삼성전자와 경쟁하는 인텔은 2나노급 공정인 18A 공정 기반 팬서레이크(Panther Lake)를 미국 애리조나 팹52에서 양산하며 인공지능(AI) PC 시장 점유율 56%를 확보하는 등 자사 제품군에서는 일정 성과를 냈다는 평가를 받고 있다. 다만 18A 공정의 외부 파운드리 고객 확보는 아직 뚜렷한 성과가 없으며, 인텔 내부에서는 차세대 14A 공정(2027년 이후 양산 목표)에서 외부 고객 유치에 승부를 걸어야 한다는 기류가 있는 것으로 전해졌다.

TSMC는 애플 등 빅테크 수주 사례를 확보해 두 회사보다 한발 앞서 있다. 애플·AMD·엔비디아 등 기존 고객을 그대로 흡수하며 올 2분기 기준 파운드리(반도체 위탁생산) 시장 점유율 72.5%를 기록했고, 삼성 파운드리(5.9%)와 격차가 더 벌어졌다. 2나노 웨이퍼 가격은 3나노(2만달러) 대비 50% 높은 3만달러선에서 굳어졌고, 대형 고객도 별도 할인은 없는 ‘노 디스카운트’ 방침이 유지되고 있다. 업계에서는 TSMC의 2나노 생산능력(CAPA)이 2028년까지 예약이 찬 것으로 보고 있다.

이에 따라 TSMC 1강 체제에 삼성전자와 인텔이 2위 자리를 놓고 경쟁하는 구도가 펼쳐질 것이라는 관측이 나온다. 삼성 파운드리의 흑자 전환 시점은 테일러 팹 가동률과 연동해 보는 시각이 우세하다. 반도체 업계 관계자는 “수율 60% 근접과 전성비 개선 작업 착수는 유의미한 반등 신호”라면서도 “TSMC와의 점유율 격차가 워낙 큰 만큼 실제 시장 구도 변화로 이어지려면 시간이 더 필요하다”고 설명했다.