저자: 이상훈 · 한국인
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대만 매체 UDN 보도를 인용해 TSMC 3나노 웨이퍼 생산량이 계획 대비 77% 줄었다고 주장(월 44,000장 계획 대비 실제 약 10,000장). 웨이저자 CEO의 긍정 발언과 상반된 상황이며, 5나노 비중 증가와 7나노 감소를 근거로 제시. 애플·인텔의 3나노 적용 지연, 트렌드포스·이사야리서치·노스랜드의 부정적 보고서를 언급하며 3나노 안착에 불안 요인이 많다고 평가. 삼성 역시 3나노 상황이 공식 발표보다 어려울 수 있다고 봄.
다듬은 글
안녕하십니까, 세상 읽어주는 남자 이상훈입니다. 오늘은 TSMC의 3나노 전망이 급격히 나빠지고 있다는 주제로 말씀드리겠습니다. 최근 대만 매체 UDN에 눈에 띄는 소식이 나왔습니다. TSMC의 3나노 웨이퍼 생산량이 당초 회사 예상보다 77%나 줄었다는 것입니다. 3나노가 이제 막 시범 생산에 들어간 공정이라고 해도 충격적인 수치입니다. UDN이 인용한 자료는 TSMC 내부 자료라고 되어 있습니다. 당초 TSMC는 3나노의 월평균 생산량을 44,000장 정도로 잡았는데, 실제로는 1만 장 밖에 안 된다는 것이 핵심입니다. 예상의 75%가 넘는 34,000장이 사라진 셈이죠.
내부 자료라고는 하지만 그대로 믿기는 어렵습니다. 다만 TSMC의 3나노가 당초 예상을 크게 밑돌고 있는 것은 분명하고, 3나노 수요 부진, 팹리스의 비용 절감 노력, 다른 최신 노드 외면 등 여러 원인이 겹쳐 있다는 것이 제 개인적인 생각입니다. 이 내용이 더 충격적인 것은 TSMC가 여러 경로를 통해 밝혀온 3나노 근황과 비교했을 때입니다. 웨이저자 TSMC CEO는 올 초 컨퍼런스 콜에서 3나노에 대해 긍정적인 멘트를 한 적이 있습니다. 3나노가 5나노 공정이 처음 런칭될 때보다 시범 생산에 참여하는 업체가 더 많을 것으로 기대한다고 밝혔었죠.
그만큼 3나노에 팹리스의 관심이 집중되고 있고, 생산을 문의하는 업체가 많다는 뜻이었습니다. 그런데 연말이 다가오는 11월에 나온 이야기는 그때와 완전히 딴판입니다.
TSMC의 공정별 매출 비중을 보면 5나노의 성장성이 가장 좋습니다. 2022년 3분기에 5나노가 전체 매출의 28%까지 커졌습니다. 직전 분기인 2분기에는 21%였으니, 3개월 사이에 7%포인트나 늘어난 것입니다. 원래 TSMC에서 비중이 가장 높았던 노드는 7나노였는데, 7나노는 2분기 30%에서 3분기 26%로 떨어지면서 5나노에 선두 자리를 내줬습니다.
이는 TSMC의 첨단 노드 비중이 높아졌다는 뜻이고, 고부가 칩을 만든다는 의미이기도 합니다. 한편 TSMC가 3나노에서 어려움을 겪으면서 5나노로 더 몰렸다고 해석할 여지도 있습니다. 어쨌든 TSMC로서는 불안한 상황입니다. 3나노는 5나노에 이어 주력 공정이 되어야 하는, 이른바 캐시카우가 되어야 하는 공정이기 때문입니다. 그런데 트랜지스터 구조를 게이트올어라운드(GAA)로 바꾸지 않고 핀펫을 고수해서인지 양산에 어려움을 겪고 있는 것 같은 분위기입니다. 이번 보고서대로라면 3나노 웨이퍼 생산량은 계획보다 77%나 줄어든 셈입니다. 10개 중 8개 가까이가 빈다는 것이니, 5나노의 매출 비중이 늘었다고 안심할 일은 아니라고 보는 것이 객관적일 것입니다. 그만큼 심각한 측면이 있다는 것이죠.
팹리스 동향을 보면 TSMC 3나노가 심상치 않다는 점은 감지할 수 있었습니다. TSMC의 앞선 노드를 가장 많이 활용해 온 애플도 올해 맥북 신제품 출시가 없다는 소식이 있어, 업그레이드된 맥북은 나오지 않을 가능성이 큽니다. 이미 닛케이 등 외신에서는 2023년 가을에 나올 아이폰 15에 탑재되는 A17 AP와 맥북에 들어갈 M3 칩이 애플의 첫 3나노 칩이 될 것이라고 보도하고 있습니다. 다른 팹리스도 아닌 애플의 이런 움직임은 더 의미하는 바가 크다고 생각합니다.
칩 불확실성 속에서 팹리스들은 원가 부담이 커지는 것을 부담스러워할 수밖에 없습니다. 기술적으로 가능하더라도 원가 상승 요인이 크다 보니, 트랜지스터 밀도 등을 의도적으로 자제하는 추세가 나타날 가능성도 배제하기 어렵다는 분석을 전해 드린 적이 있습니다. 애플은 내부에 뛰어난 공정 엔지니어가 많고, TSMC에 조언을 하면서 수율 개선 등에 큰 역할을 해 온 회사입니다. 그런 애플조차 비싼 노드 적용에 미온적으로 나온다면, 파운드리의 첨단 공정 완성도 더뎌질 가능성이 있다고 봅니다. 실제로 TSMC 3나노의 양산이 정말 가능한지에 대해서도 말이 많습니다. 아직 수율이 만족스럽지 않다는 것이죠.
지난번에도 언급했지만, TSMC나 삼성 모두 3나노와 관련해 메이저 팹리스의 수주 확정 소식은 없습니다. TSMC의 경우 엔비디아, AMD, 인텔, 애플 등 치열하게 경쟁하는 팹리스들이 경쟁사를 견제하기 위해서라도 TSMC의 3나노 라인을 먼저 선점하려고 방문하고 있다는 기사가 쏟아지고 있지만, 아직 수주 확정 소식은 나오지 않고 있습니다. 그나마 최근에 HPC 업체인 캐나다의 알파웨이브가 TSMC 3나노 공정인 N3 노드에서 테이프아웃을 마쳤다는 얘기가 나온 정도입니다. 이 경우에도 실제 대량 생산은 2023년 3분기는 되어야 할 것으로 알려져 있습니다. 삼성의 경우는 비트코인용 칩을 만드는 중국 업체 판세미 정도가 알려져 있습니다. 두 업체 모두 양산을 하더라도 의미 있는 물량은 아닐 것입니다.
사실 TSMC 3나노가 불안하다는 보고서가 이번에 처음 나온 것은 아닙니다. 지난 8월 무렵에도 대만의 시장조사업체 트렌드포스와 이사야 리서치가 같은 맥락의 보고서를 냈습니다. 두 업체의 핵심 요지는, 애플과 인텔이 각기 다른 이유로 3나노 적용을 늦추고 있고, 이 때문에 TSMC의 내년까지 3나노 웨이퍼 출시 계획이 종전보다 크게 하향 조정되고 있다는 것입니다. 트렌드포스는 애플이 TSMC 3나노 노드를 완전히 적용하는 시점을 2023년이 아니라 2024년 정도로 봤습니다. 이사야 리서치는 TSMC가 당초 내년까지 3나노 웨이퍼를 월 최대 2만 장 정도 생산할 계획이었지만, 현재는 월 5천 장 수준에 그친다는 충격적인 소식을 전하기도 했습니다. 다만 3나노에 들어가는 장비 대부분은 교체가 가능하기 때문에, TSMC가 다른 고객사가 쓸 수 있도록 3나노를 다른 노드로 전환하는 데 큰 문제는 없다는 점도 지적했습니다. 그만큼 3나노 상황이 여의치 않다는 것이죠.
최근에는 투자은행 노스랜드도 비슷한 우려를 드러냈습니다. TSMC의 3나노 지원으로 인해 AMD처럼 치열한 경쟁에 노출된 팹리스의 고민이 커지고 있다고 보고서에서 밝혔습니다. TSMC가 3나노 공정을 로드맵에 올렸고, 팹리스의 관심이 계속 높다는 점을 강조하고는 있지만, 실제로는 3나노가 제대로 안착되지 않고 있다는 상황을 거론한 것입니다. 어쨌든 현재로서는 TSMC의 3나노를 잘 지켜봐야 한다고 생각합니다. 분명한 것은 회사 안팎의 기류가 예상보다 좋지 않다는 점입니다.
기술을 주도해 온 TSMC도 어렵다면, 객관적으로 볼 때 후발주자인 삼성은 공식적으로 드러난 것보다 더 힘든 상황일 수도 있습니다. 다만 삼성은 3나노부터 게이트올어라운드를 적용해 노드 구현 방법론이 TSMC와 다릅니다. 앞으로 TSMC, 삼성, 인텔 간의 파운드리 경쟁은 더 격화될 것 같습니다. 감사합니다.
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