파운드리 ‘과잉’ HBM ‘과열’...AI반도체 전쟁 복잡해진 셈법

파운드리 성장세 ‘정체’ 곳곳서 포착

삼성 테일러공장 가동 2026년으로 미뤄

‘AI 핵심’ HBM 주도권 경쟁구도 심화

SK하이닉스-TSMC 연합에 삼성 맞불

인공지능(AI) 반도체 전쟁 속에 파운드리(반도체 위탁생산)와 HBM 등 주요 시장에 수요정체와 공급과잉 등이 새 변수로 떠오르고 있다. 반도체 기업 간 수 싸움이 한층 치열해질 전망이다. [게티이미지뱅크]

인공지능(AI) 반도체 전쟁 속에 파운드리(반도체 위탁생산) 수요 정체와 공급 과잉이 새로운 변수로 떠오르고 있다. 여기에 AI 핵심 메모리인 HBM(고대역폭메모리) 주도권을 둘러싼 경쟁이 과열되면서 반도체 기업 간 수 싸움이 한층 치열해질 전망이다.

▶예상보다 더딘 파운드리 성장세에 공급과잉 우려까지=삼성전자는 테일러 공장 가동 시점을 2024년 말에서 2026년으로 1년 이상 미뤘다. 파운드리 시장 업황을 고려해 투자 속도를 조절하고 있는 것으로 분석된다.

업계 곳곳에서는 올해 파운드리 성장세가 예상보다 기대에 미치지 못할 것이라는 신호가 나오고 있다. TSMC는 지난 18일 열린 올 1분기 실적발표 컨퍼런스 콜에서 기존에 ‘약 20%’로 잡았던 올해 파운드리 성장률을 ‘10% 중후반’으로 하향 조정했다. 웨이저자 TSMC CEO는 “AI 데이터센터 수요는 강하지만, 전통적인 서버 수요가 미지근하다”며 “소비자용 가전제품 수요도 약하다”고 말했다.

파운드리 공정에 필수로 들어가는 극자외선(EUV) 노광장비 시장도 마찬가지다. 네덜란드 ASML의 신규 주문액은 지난해 4분기 56억유로에서 올해 1분기 6억5000만유로로 88.4% 급감했다.

이런 가운데 내년부터 신규 공장 가동이 크게 늘어날 예정이어서 공급 과잉 전망도 나온다. TSMC는 미국 애리조나주에 2개의 파운드리 공장을 짓고 있다. 1공장은 내년 상반기, 2공장은 2028년 양산이 시작될 전망이다. 일본 구마모토에 지은 1공장은 지난 2월 개소했고, 2공장도 2027년 이전에 가동을 시작하겠다는 계획이다. 파운드리 사업 부활에 대한 의지를 태우고 있는 인텔도 미국 전역을 포함해 유럽, 이스라엘 등에 신규 파운드리 시설을 건설할 계획이다.

김양팽 산업연구원 전문연구원은 “파운드리 수요가 생각만큼 폭발적으로 늘어나고 있지 않아서 인텔이나 TSMC가 공장을 지어도 가동률이 얼마나 나올지 확신을 못하는 상황”이라며 “삼성도 공장을 가동했을 경우 소요되는 운영비나 생산비 등을 고려했을 때 가동 시점을 늦추는 것이 맞다고 판단했을 것”이라고 말했다.

▶SK하이닉스-TSMC 연합 vs 삼성전자 대결구도=AI 반도체에 필수적으로 탑재되는 HBM 시장에서는 ‘SK하이닉스-TSMC’ 연합과 삼성전자의 대결 구도가 심화되며 경쟁이 과열되고 있다.

SK하이닉스는 최근 차세대 HBM 개발을 위해 TSMC와 협력하기로 했다고 공표했다. 6세대 HBM 제품의 전력 효율과 성능을 높이는데 TSMC의 파운드리 공정 기술을 활용해 베이직 다이를 만드는 것이 핵심이다. 양사 모두 엔비디아를 고객사로 두고 있어서 ‘GPU(엔비디아)-파운드리(TSMC)-HBM(SK하이닉스)’로 이어지는 AI 반도체 연합군이 강화되는 모양새다.

반면 삼성전자는 이들과 맞서야 한다. SK하이닉스는 메모리만 양산하기 때문에 TSMC와 경쟁관계가 아니지만, 삼성전자는 메모리와 파운드리, 그리고 시스템LSI까지 모두 하고 있는 IDM(종합반도체 기업)이기 때문에 TSMC와 사업 영역이 겹친다.

삼성전자는 12단 이상 제품으로 시장 주도권을 되찾겠다는 방침이다. 지난 2월 업계 최대 용량인 HBM3E 12단 개발에 성공했고, 2분기 8단제품과 함께 엔비디아에 납품할 것으로 전해졌다. 이어 HBM4에서는 16단 기술을 도입한다는 계획이다. 윤재윤 삼성전자 D램 개발실 상무는 최근 삼성전자 뉴스룸을 통해 “고온 열 특성에 최적화된 ‘비전도성 접착 필름(NCF)’ 조립 기술과 최첨단 공정 기술을 통해 차세대 HBM4에 16단 기술을 도입할 계획”이라고 밝혔다.

한편, 파운드리 수요 부진 속에서도 삼성전자와 SK하이닉스의 올해 실적은 전년 대비 크게 개선될 전망이다. 금융투자업계는 SK하이닉스의 1분기 매출이 12조1021억원, 영업이익은 1조7654억원에 달할 것으로 내다봤다. 올해 21조원 이상의 연간 영업이익을 낼 수도 있다는 전망도 나온다. 삼성전자 DS부문은 1분기 7000억~1조8000억원의 영업이익을 냈을 것으로 추정된다. DS부문 실적이 개선됨에 따라 전체 연간 영업이익은 35조 안팎으로 예상된다. 김민지·김현일 기자

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