[그래픽=김지헌 기자, 연합·TSMC누리집 등]

[헤럴드경제=김지헌 기자] 글로벌 파운드리(반도체 칩 위탁생산) 1위인 TSMC에 대한 최근 시장의 우려가 심상치 않다. TSMC가 생산한 애플 ‘아이폰15 프로’ 내 핵심 칩이 난데없는 발열 논란을 일으키며 ‘뜨거운 감자’로 부상했다. 애플과 TSMC의 밀월 관계에 금이 갈 수 있다는 진단도 나온다.

여기에 칩 생산 수요 부족으로 인한 회사 장비 반입 지연까지 논의되고 있다. 대만 내 첨단 칩 공장 준공 시기 지연 가능성도 제기된다.

일련의 이 같은 상황들이 삼성이 TSMC 추격의 속도를 올릴 수 있는 기회로 이어질지 주목된다.

23일 외신과 업계에 따르면 최근 애플의 새 스마트폰 ‘아이폰 15 프로’에 들어간 모바일 AP ‘A17 프로’가 발열에 따른 성능 저하 논란에 휩싸였다. 이 칩은 대만 TSMC가 3나노미터(㎚·1㎚는10억분의 1m) 공정을 적용해 생산했다.

AP는 스마트폰에서 두뇌 역할을 하는 핵심 칩이다. 이 칩이 적정 온도를 유지하지 못하면, 핸드폰이 제 성능을 발휘하기 어려워진다.

최근 중국의 한 사용자는 아이폰 15 프로로 고사양 게임을 구동한 결과, 30분 만에 제품의 온도가 48℃까지 상승했다고 밝혔다.

IT 전문 매체 WCCF테크는 “칩셋의 온도를 통제할 수 없을 때 전작 대비 성능 개선은 별다른 도움이 되지 않을 것”이라고 분석했다. 발열은 화재 등 안전 문제와도 결부될 수 있어 이목이 쏠린다.

당분간 파운드리 위탁 생산 수요 하락 전망도 TSMC의 발목을 잡고 있다. 최근 대만 TSMC가 수요 둔화를 우려해 장비 공급사들의 관련 납품을 연기 요청한 것으로 전해진다. 로이터통신 등 외신은 TSMC가 “(칩) 수요에 대한 불안감이 커지면서 주요 공급사에 최첨단 반도체 제조 장비 납품을 미뤄달라고 요청했다”고 보도했다. TSMC의 이러한 요청은 비용을 통제하기 위한 것으로, 회사가 수요 전망에 대해 보다 신중해지고 있다는 점을 반영한다고 소식통들은 전했다.

세계 최대 규모의 반도체 공장인 삼성전자 평택캠퍼스 전경.[삼성전자 제공]

삼성전자 화성캠퍼스에 있는 반도체 생산 라인 내 클린룸 전경.[삼성전자 제공]

앞서 지난 7월 TSMC는 웨이저자 최고경영자(CEO)의 발언을 인용해 경제 상황의 약세, 중국 경기의 더딘 회복, 최종 시장의 수요 둔화 등으로 고객사들이 재고관리를 더욱 신경 쓰고 있다고 밝힌 바 있다. TSMC가 납품 연기를 요청한 공급사 중에는 첨단 칩 제작을 위해 반드시 필요한 노광장비를 생산하는 네덜란드의 ASML도 포함되는 것으로 알려졌다.

여기에 2나노 생산 공장 준공 지연 가능성도 제기된다. 외신과 업계에 따르면 TSMC가 향후 부진할 것으로 관측되는 칩 수요를 감안해 대만 북부 신추바오산에 위치할 2나노 공정 팹(생산공장) 건설을 늦출 수 있다고 한다. TSMC는 2나노 공정 반도체를 제조하기 위해 대만 북부의 신추 바오산, 중부의 타이중 중커, 남부의 가오슝 난지 등에 3개의 새로운 팹을 건설하고 있다. TSMC는 당초 2나노 반도체를 2025년 양산하겠다는 계획을 했다.

업계에선 TSMC가 2나노 공정 팹 건설을 늦추는 배경에 새로운 공정기술인 GAA(게이트올어라운드)기술을 적용하는데 어려움을 겪고 있기 때문으로 분석하기도 한다.

GAA는 삼성 반도체가 지난해 6월 세계 최초로 구현한 트랜지스터(칩의 구성단위) 구성 방식이다. 이는 전류가 제어되는 채널과 게이트가 4면에서 맞닿게 하는 기술이다. 채널과 게이트 접촉면이 3면에 그치는 기존 반도체 업계의 ‘핀펫’ 방식보다 전력을 적게 소모하고도 성능이 개선될 뿐만 아니라 누설 문제를 개선하는 것으로 알려졌다.

업계 관계자는 “GAA뿐 아니라 삼성의 첨단 칩 제작 3나노 기술 경쟁력이 꾸준히 부각될 것”이라고 진단했다.