2025년, 대만 반도체 제조 회사(TSMC)는 인공지능(AI) 시대의 핵심 동력으로서 그 위상을 더욱 공고히 하고 있습니다. AI, 고성능 컴퓨팅(HPC), 스마트폰 등 전방위적인 수요 증가에 힘입어 TSMC는 최첨단 기술 개발과 생산 능력 확장에 박차를 가하고 있죠. 특히 2나노미터(nm) 공정의 본격적인 양산과 차세대 옹스트롬(Å) 시대 기술 개발은 TSMC가 미래 반도체 시장을 선도할 핵심 역량으로 평가받고 있습니다.
TSMC는 2025년 1분기 글로벌 순수 파운드리 시장 점유율 67.6%를 기록하며 압도적인 1위 자리를 유지했고, 2분기에는 70.2%까지 상승했습니다. 이는 AI 애플리케이션 및 고성능 컴퓨팅 장치에 대한 강력한 수요 덕분입니다. 이러한 시장 지배력은 TSMC가 지속적인 R&D 투자와 생산 능력 확장을 위한 막대한 자원을 확보하는 기반이 됩니다. 지금부터 TSMC의 2025년 최신 기술 동향과 주요 경쟁사들의 전략을 심층적으로 살펴보겠습니다.
TSMC는 2025년 하반기 2나노(N2) 공정의 양산을 목표로 순조롭게 진행 중입니다. N2는 TSMC의 첫 번째 나노시트(Nanosheet) 기술을 사용하는 핀펫(FinFET) 이후의 공정으로, 기존 N3 대비 상당한 성능 및 전력 효율 개선을 제공할 것으로 기대됩니다. 또한, N2P 공정은 2026년 하반기 양산을 목표로 N2 대비 약 18% 향상된 성능 또는 36% 낮은 전력을 제공하며, A16(1.6nm) 공정은 후면 전력 공급(Super Power Rail, SPR) 기술을 도입하여 2026년 하반기 생산에 들어갈 예정입니다.
더 나아가 TSMC는 2028년 양산을 목표로 A14(1.4nm) 로직 프로세스 기술을 개발 중이며, 이는 N2 대비 최대 15% 빠른 속도 또는 30% 낮은 전력 소모를 제공하고, 로직 밀도를 20% 이상 향상시킬 것입니다. A14 개발은 이미 예상보다 앞선 수율과 성능으로 순조롭게 진행되고 있습니다. 이러한 미세 공정 기술의 발전은 AI 칩의 성능을 극대화하고 에너지 효율을 높이는 데 결정적인 역할을 합니다.
AI 칩의 성능 향상에는 미세 공정뿐만 아니라 첨단 패키징 기술이 필수적입니다. TSMC는 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate) 및 SoIC(System-on-Integrated-Chips)와 같은 혁신적인 패키징 솔루션을 통해 AI 칩의 컴퓨팅 성능과 대역폭을 크게 향상시키고 있습니다. 특히 AI 애플리케이션의 증가하는 전력 요구 사항을 충족하기 위해 새로운 칩 패키징 방식을 개발 중인데, 이는 전통적인 원형 기판을 사각형 기판으로 대체하여 단일 칩 내에 더 많은 반도체를 내장할 수 있도록 합니다.
CoWoS 기술은 이미 엔비디아(NVIDIA)의 AI GPU 생산에 핵심적으로 활용되고 있으며, TSMC는 CoWoS-S에서 CoWoS-L로의 전환을 통해 상호 연결 대역폭과 밀도를 더욱 높이고 있습니다. 또한, 2027년 양산 예정인 새로운 SoW-X 플랫폼은 CoWoS를 기반으로 현재 솔루션보다 최대 40배 더 많은 컴퓨팅 파워를 제공할 수 있습니다. TSMC는 2022년부터 2026년까지 SoIC 생산 능력이 연평균 100% 이상, CoWoS 생산 능력이 80% 이상 성장할 것으로 예상하며, AI 칩 수요에 적극적으로 대응하고 있습니다.
TSMC의 가장 강력한 경쟁자인 삼성 파운드리는 2025년에도 TSMC의 뒤를 바짝 쫓고 있습니다. 삼성은 2025년 2나노(nm) 공정 양산을 계획하고 있으며, GAA(Gate-All-Around) 트랜지스터 구조를 통해 전력 효율과 성능을 개선하고 있습니다. 특히 삼성은 ASML의 최첨단 High-NA EUV 장비를 도입하여 2nm 라인에 배치할 예정이며, 이는 테슬라(Tesla)의 차세대 AI 칩 생산에도 활용될 수 있습니다. 하지만 삼성은 1.4나노 공정의 양산 목표를 2029년으로 연기하며, 2나노 이상의 공정 안정화 및 가동률 회복에 집중하는 전략을 취하고 있습니다.
삼성 파운드리는 엔비디아의 NVLink Fusion 생태계에 합류하며 맞춤형 CPU 및 XPU 제조를 위한 협력을 강화하고 있습니다. 이는 하이퍼스케일러 및 AI 데이터 센터 고객들에게 더 많은 선택지를 제공하며, 개발 주기를 단축하고 단일 공급원 위험을 줄이는 데 기여할 것입니다. 2025년 1분기 삼성의 파운드리 시장 점유율은 7.7%로 TSMC와 격차가 벌어졌지만, AI 시대의 핵심 기술인 GAA 및 첨단 패키징 기술 개발에 대한 투자를 지속하며 장기적인 경쟁력을 확보하려 노력하고 있습니다.
인텔(Intel)은 IDM 2.0 전략을 통해 파운드리 시장에서의 리더십을 되찾기 위해 공격적인 투자를 진행하고 있습니다. 2025년 말까지 인텔 18A 공정의 양산을 목표로 하고 있으며, 이는 게이트-올-어라운드(GAA) 트랜지스터인 RibbonFET과 후면 전력 공급 기술인 PowerVia를 도입한 혁신적인 공정입니다. 인텔은 2025년까지 공정 성능 리더십을 회복하고 2030년까지 세계 2위 파운드리가 되겠다는 야심 찬 목표를 세웠습니다.
인텔 파운드리 서비스(IFS)는 시스템 레벨 파운드리로서 AI 시대에 필요한 첨단 공정 및 패키징 기술, 그리고 x86 코어를 포함한 인텔의 IP 포트폴리오를 제공하며 고객 유치에 힘쓰고 있습니다. 특히 아마존 웹 서비스(AWS)와 수십억 달러 규모의 다년 계약을 체결하여 인텔 18A 공정 기반 AI 아키텍처 칩을 생산하고, 마이크로소프트(Microsoft)와도 협력하는 등 주요 고객을 확보하고 있습니다. 인텔은 2025년 하반기 18A 공정의 양산 성공과 함께 2026년에는 14A 공정을 선보이며 TSMC, 삼성과의 격차를 줄여나갈 계획입니다.
TSMC, 삼성, 인텔 외에도 글로벌 파운드리 시장에는 여러 주요 플레이어들이 존재합니다. 글로벌파운드리(GlobalFoundries)는 자동차, IoT, 스마트 모바일 등 고성장 시장을 위한 특수 칩 제조에 강점을 가지고 있으며, 2025년에도 차별화된 기술 플랫폼을 통해 시장에 기여하고 있습니다. UMC(United Microelectronics Corp.)와 SMIC(Semiconductor Manufacturing International Corp.) 역시 각자의 시장에서 중요한 역할을 수행하고 있습니다.
2025년 반도체 시장은 AI 통합, 5G 확장 등 여러 트렌드에 의해 재편되고 있습니다. TSMC는 AI 기반 설계 도구를 활용하여 칩 에너지 효율을 높이고 설계 시간을 단축하는 등 AI를 생산 공정에 적극적으로 도입하고 있습니다. 이러한 기술 혁신과 함께 전 세계적인 반도체 공급망 재편 노력, 특히 미국과 대만 간의 협력 및 공장 건설은 TSMC의 전략에 중요한 영향을 미치고 있습니다.
2025년 TSMC는 2나노 공정 양산, A14 및 A16과 같은 차세대 기술 개발, 그리고 CoWoS 및 SoIC 같은 첨단 패키징 솔루션을 통해 AI 시대의 핵심 파운드리로서 독보적인 위치를 유지하고 있습니다. 삼성 파운드리와 인텔 파운드리 서비스는 각각 GAA 기술과 공격적인 로드맵으로 TSMC를 추격하고 있으나, TSMC의 기술 리더십과 시장 점유율은 여전히 견고합니다.
반도체 산업은 AI 수요 증가와 함께 전례 없는 성장세를 보이고 있으며, TSMC는 이러한 흐름의 최전선에 서 있습니다. 복잡한 지정학적 환경과 공급망의 불확실성 속에서도 TSMC는 지속적인 투자와 혁신을 통해 미래 반도체 기술의 지평을 넓혀나갈 것입니다. 2025년은 TSMC가 AI 시대를 넘어선 반도체 산업의 새로운 장을 여는 중요한 한 해가 될 것으로 기대됩니다.
Q1: TSMC의 2025년 주요 기술 목표는 무엇인가요?
A1: TSMC는 2025년 하반기 2나노(N2) 공정의 양산을 목표로 하고 있으며, A16(1.6nm) 및 A14(1.4nm)와 같은 차세대 옹스트롬 시대 기술 개발에 집중하고 있습니다.
Q2: TSMC의 첨단 패키징 기술이 AI 칩에 왜 중요한가요?
A2: CoWoS 및 SoIC와 같은 TSMC의 첨단 패키징 기술은 여러 칩렛을 통합하여 AI 칩의 컴퓨팅 성능, 대역폭, 전력 효율을 극대화합니다. 이는 AI 애플리케이션의 복잡한 요구 사항을 충족하는 데 필수적입니다.
Q3: 삼성 파운드리와 인텔 파운드리 서비스는 TSMC에 어떻게 도전하고 있나요?
A3: 삼성 파운드리는 2나노 공정 양산과 GAA 기술을 통해 TSMC를 추격하며, 엔비디아와 같은 주요 고객과의 협력을 강화하고 있습니다. 인텔 파운드리 서비스는 IDM 2.0 전략과 18A, 14A 공정 로드맵을 통해 2025년까지 공정 리더십을 되찾고 세계 2위 파운드리가 되겠다는 목표를 가지고 있습니다.
Q4: TSMC의 시장 점유율은 어떻게 변화하고 있나요?
A4: TSMC는 2025년 1분기 글로벌 순수 파운드리 시장 점유율 67.6%, 2분기에는 70.2%를 기록하며 압도적인 1위 자리를 유지하고 있습니다. 이는 AI 칩 수요 증가에 힘입은 결과입니다.
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