2nm GAA공정 ‘엑시노스2600’ 칩, “공개된 수율은 30% 불과”
수율 60% 밝힌 TSMC, “2025년 말 매월 웨이퍼 5만개 생산”
일부 전문가 “삼성, 수율 급속히 올려야 TSMC 추격 가능”
![삼성의 반도체 공정 모습. [Wccftech]](https://cdn.sbiztoday.kr/news/photo/202503/23847_25471_3728.jpg)
[중소기업투데이 이상영 기자] 2나노(nm) 칩 경쟁에서 삼성이 과연 TSMC를 앞설 수 있을까. 이에 대해 글로벌 업계 안팎에선 “그러기 위해선 삼성은 최소한 2nm GAA(게이트 올 어라운드 트랜지스터) 공정에서 엑시노스(Exynos) 2600 칩의 수율이 70%는 되어야 한다”고 전망하고 있다. 현재까지 대외적으로 알려지기론 30% 수율 수준이어서, 이는 TSMC가 이미 달성한 60%에 크게 못미치는 수치다.
최근 기술매체 ‘Wccftech’는 특히 “2nm 칩을 누가 먼저 상용화하느냐 하는 경쟁에서 삼성이 TSMC를 이기기 위해선 이런 장애물(수율 부족) 극복이 관건”이라고 했다.
칩을 구성하는 GAA 트랜지스터는 성능의 결정적 조건이다. 트랜지스터는 전류가 유입되는 드레인과, 유출되는 소스 간의 전류가 흐르는 채널, 그리고 채널을 둘러싸며 전류를 제어하는 게이트로 되어있다. 현재의 ‘핀펫’(FinFET) 방식은 채널의 3면이 게이트로 둘러싸인 구조인 반면, GAA는 채널의 4면 모두 게이트로 둘러싸여있다.
이러한 구조적 특징으로 인해 GAA트랜지스터는 누설전압을 효과적으로 차단하고, 한층 우수한 전류제어 능력을 발휘한다. 최근 젠슨 황도 자사의 신개념 칩 ‘루빈’에 이를 접목시킬 의향을 내비치며, “GAA 공정으로 성능을 20% 이상 높일 수 있을 것”으로 기대하기도 했다.
결국 GAA 공정의 원활한 작동과 함께 수율을 높이는 것은 칩 성능과 경쟁력을 좌우하는 결정적 요소다. Wccftech의 오마르 소하일 전문기자는 그러나 아직은 “2nm GAA 공정에서 Exynos 2600의 시험 생산이 30% 수율에 도달한 수준”이라며 “본격적인 웨이퍼 생산은 수율을 ‘허용 가능한 수준’으로 확장할 수 있는지에 달려 있다”고 했다.
그가 말한 ‘허용 가능한 수준’은 곧 TSMC를 염두에 둔 것이다. 즉 TSMC의 2nm 수율은 이미 60%를 넘어선 것으로 알려졌으며, “현재는 짐짓 여유있게 삼성의 추격을 지켜보는 입장”이라고 했다.
그에 따르면 삼성은 2nm GAA 수율이 시험 생산이 30%에 도달했다고 공개한 이후 진척 상황은 알려지지 않고 있다. 다만 앞서 언급한 GAA 노드로 제조된 것으로 알려진 엑시노스 2600 프로토타입을 오는 5월 양산에 들어간다고만 밝힌 상태다. 이런 계획이 이뤄지려면 이 기간에 수율을 점차 개선하고 대량 생산에 필요한 요건을 갖춰야 한다. “최소한 2nm GAA 노드를 통해 고객의 주문을 받기 위해선 70%의 수율을 가져야 한다”는게 소하르 기자의 관측이다. 결코 쉽지만은 않은 셈이다.
엑시노스2600의 경우, 또한 3분기까지 (GAA노드) 설계가 완료돼야 다가올 Galaxy S26 시리즈에 적용될 수 있다는 전망이다. 그러나 Wccftech는 “삼성은 지난 2022년에 1세대 3nm GAA 공정을 공식 발표할 때도 TSMC보다 관련 분야에서 우위를 점했다”며 “그러나 (나중엔 TSMC보다 뒤처진) 역사가 반복될 가능성도 배제할 수 없다”고 했다. 실제로 현재의 수율을 비교할 때 TSMC는 삼성에 비해 ‘설득력 있는’(큰 격차로) 우위를 점하고 있으며, 이미 2nm 기술의 시험 생산에서 수율 60%를 달성했음을 강조했다. 사실상 그 차이를 따라잡거나, 추월하는게 쉽지 않을 것이란 분석이다.
![애플 아이폰을 위한 TSMC의 집적회로(SoC) 모습. 본문과 직접 관련은 없음. [사진=익스트림테크]](https://cdn.sbiztoday.kr/news/photo/202503/23847_25472_4146.jpg)
특히 각종 기술매체를 통해 잘 알려진 ‘TF International Securities’의 전문 애널리스트인 밍-치 쿼(Ming-Chi Kuo)는 이같은 TSMC의 압도적 우위에 방점을 찍고 있는 대표적인 인물이다.
그는 앞서 “(TSMC의 수율에 관한) 이 수치가 약 3개월 전에 보고되었으므로, 이 수율은 (현재는) 60%를 훌쩍 넘을 가능성이 높다”면서 “이 제조 공정은 2026년 하반기 아이폰18 시리즈에 사용될 애플의 ‘A20’ SoC에 활용될 것”이라고 언급한 바 있다. TSMC의 독보적 위치를 인정한 것이다.
실제로 TSMC의 현재 진행 상황도 이를 뒷받침하고 있다. 이 회사는 이미 2025년 말까지 매월 웨이퍼 5만 개를 생산할 수 있는 역량을 갖추고 있는 것으로 알려지고 있다. 그래서 “설사 삼성이 (잠깐) 앞서더라도 결국은 TSMC가 다시 앞질러 갈 것”이라는 시각이 많다.
다만 Wccftech는 “삼성이 2nm GAA 수율을 급속히 올릴 수 있다면, ‘(파운드리 부문의) 잃어버린 시장 점유율을 회복할 수는 있을 것”이라고 했다. 그럼에도 그 행간엔 결국 2나노 경쟁에서 삼성이 TSMC를 이기긴 어려울 것이란 전망이 깔려있다고도 볼 수 있다.