2025년 11월 현재, 반도체 업계는 2nm와 1.4nm 초미세 공정 상용화를 향한 치열한 경쟁이 한창입니다! TSMC는 2nm 공정 양산을 눈앞에 두고 있고, 삼성전자는 수율 향상에 집중하는 전략으로 선회했으며, 인텔은 독자 기술로 경쟁에 참전하고 있습니다. 이렇게 얇은 공정은 우리가 사용하는 스마트폰부터 인공지능 컴퓨터까지 모든 전자기기의 성능과 효율을 결정하는 핵심 기술인데요. 오늘은 이 복잡한 기술 경쟁의 현주소를 여러분과 함께 자세히 들여다보려고 합니다.
왜 2nm, 1.4nm 공정이 주목받을까?
반도체 공정이 얇아질수록 같은 크기의 칩에 더 많은 트랜지스터를 집적할 수 있습니다. 이는 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 처리 장치가 더 빠르고 정교하게 작업할 수 있다는 의미죠. 2nm 공정은 현재 가장 앞선 기술인 3nm 공정보다 약 10~15% 더 빠른 성능을 내면서 동시에 20~30% 적은 전력을 소모합니다. 여러분이 스마트폰으로 고사양 게임을 하거나 영상을 편집할 때 버벅임 없이 smoother하게 작동하는 경험을 할 수 있는 배경에는 이런 기술 발전이 자리잡고 있어요.
초미세 공정의 중요성은 단순한 성능 향상을 넘어서 있습니다. 인공지능이 처리해야 할 데이터량이 기하급수적으로 늘어나면서, 이를 효과적으로 처리할 수 있는 반도체에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있죠. 클라우드 데이터센터에서 이루어지는 복잡한 AI 연산부터 자율주행차의 실시간 판단까지, 현대 기술문명의 핵심에는 항상 고성능 반도체가 있습니다.
2nm보다 더 미세한 1.4nm 공정은 나노시트라는 초미세 구조를 활용합니다. 이 기술은 트랜지스터의 채널을 여러 겹의 얇은 판으로 구성하여 전류 흐름을 더 정밀하게 제어하는 원리인데요. 마치 여러 층으로 이루어진 고속도로에서 차량 흐름을 효율적으로 관리하는 것과 비슷하다고 생각하시면 됩니다. 이런 기술적 도약이 가능해지면 우리가 상상하는 미래 기술들 – 완전한 자율주행, 홀로그램 통신, 정교한 가상현실 등 – 이 현실이 되는 속도도 한층 빨라질 거예요.
주요 기업들의 현황과 전략을 비교해보면
세계 최대 파운드리 기업인 TSMC는 현재 가장 선두에서 달리고 있습니다. 2024년 7월부터 2nm 공정의 리스크 생산을 시작했으며, 2025년 하반기에는 본격적인 양산에 돌입할 계획이라고 해요. 1.4nm 공정 개발도 착수하여 2027년 양산을 목표로 하고 있습니다. TSMC의 2nm 공정 수율은 이미 60~70% 수준으로 안정화되었는데, 이는 생산되는 칩 중 usable한 비율이 상당히 높다는 것을 의미합니다. 애플, AMD, NVIDIA 등 주요 고객사들과의 협력도 순조롭게 진행 중이라고 하네요!
삼성전자는 약간 다른 전략을 취하고 있습니다. 2nm 공정 양산은 2025년 내로 예정되어 있지만, 1.4nm 공정 양산 시기를 원래 계획이었던 2027년에서 2029년으로 2년 연기했습니다. 대신 2nm 공정의 수율 향상에 모든 역량을 집중하고 있는데, 2025년 9월 기준 약 40%였던 수율을 연말까지 70% 수준으로 끌어올리는 것이 최우선 목표입니다. 이러한 전략 전환은 완벽한 기술 추격보다는 시장에서 실제 경쟁력을 확보하는 데 초점을 맞춘 현실적인 선택으로 보입니다.
인텔은 독자적인 기술로 경쟁에 참여하고 있습니다. 2nm에 상당하는 20A 공정과 1.8nm에 해당하는 18A 공정을 준비 중인데, RibbonFET라는 자체 개발한 GAA 기술과 후면에서 전력을 공급하는 PowerVia 기술을 결합하여 차별화를 꾀하고 있습니다. 2024년 테스트 칩 생산을 시작했으며 2025년 양산을 목표로 하고 있지만, 현재 수율은 약 10% 수준으로 여전히 개선이 필요한 상황입니다.
- TSMC: 2nm 공정에서 60~70% 수율 유지, 2025년 하반기 양산 예정, 1.4nm는 2027년 목표
- 삼성전자: 2nm 공정 수율 40%에서 70% 목표, 1.4nm는 2029년으로 연기, 실용적 전략 전환
- 인텔: RibbonFET+PowerVia 기술로 차별화, 2nm 공정 수율 약 10%, 2025년 양산 도전
초미세 공정이 우리 생활에 미치는 영향은?
여러분의 다음 스마트폰은 2nm 칩을 탑재할 가능성이 높아졌습니다! 삼성전자는 2025년 출시 예정인 갤럭시 S26에 2nm 공정으로 제작된 엑시노스 2600 칩을 탑재할 계획이라고 밝혔어요. 이는 일반 소비자들이 가장 먼저 초미세 공정의 혜택을 체감할 수 있는 사례가 될 것입니다. 배터리는 더 오래 가면서도 더 복잡한 작업을 빠르게 처리할 수 있게 되니까요, 기대되지 않나요?
자동차產業도 큰 변화를 맞이하고 있습니다. 삼성전자가 수율을 70% 이상으로 개선하여 테슬라의 AI6 칩 파운드리 공급 계약을 수주한 사례가 대표적이에요. 이 칩은 테슬라의 자율주행 시스템의 핵심 두뇌 역할을 하게 될 것입니다. 더 정확하고 빠른 인공지능 판단이 필요한 자율주행 기술에 고성능·저전력 칩은 필수 불가결한 요소입니다.
데이터센터와 클라우드 컴퓨팅 분야에서는 에너지 효율 향상이 가장 큰 혜택으로 작용합니다. 2nm 공정으로 제작된 서버 칩은 동일한 작업을 처리하는 데 소모되는 전력을 20~30% 절감할 수 있습니다. 전 세계 데이터센터가 소비하는 막대한 전력을 생각해보면, 이는 단순한 기술 발전을 넘어 환경 보호에도 기여하는 의미 있는 진전이라고 할 수 있겠네요!
기술 경쟁의 구체적인 사례들을 살펴볼까요?
삼성전자의 테슬라 AI6 칩 수주 성공은 실질적인 성과의 시작을 알리는 사건입니다. 반도체 수율이 70%를 넘어서자 주요 글로벌 기업들이 공급 계약을 체결한 것이죠. 이는 기술적 완성도가 시장에서의 신뢰로 직접 연결되는 좋은 본보기가 됩니다. 삼성은 미국 텍사스 테일러에 건설 중인 새 공장에서 2026년부터 본격적으로 이러한 고급 공정 칩들을 생산할 계획이라고 해요.
TSMC는 여전히 가장 안정적인 공급망을 구축하고 있습니다. 애플의 다음 세대 아이폰 칩, AMD의 차세대 CPU, NVIDIA의 AI 가속기 등 주요 고객사들의 수요를 2nm 공정에서 충족시킬 준비를 하고 있죠. TSMC의 기술력에 대한 신뢰는 시장 점유율 60~70%라는 압도적인 수치로 나타나고 있습니다. 특히 AI 반도체 시장에서 TSMC의 위상은 더욱 확고해지고 있는 추세입니다.
인텔은 파운드리 시장에 본격적으로 도전하며 기술 혁신을 통해 차별화를 꾀하고 있습니다. RibbonFET와 PowerVia라는 독자 기술을 접목한 20A와 18A 공정이 주목받고 있죠. 후면 전력 공급 기술은 칩 설계의 자유도를 높여 더 효율적인 레이아웃을 가능하게 합니다. 비록 현재 수율은 낮지만, 기술적 잠재력만큼은 경쟁사들과 어깨를 나란히 하고 있다는 평가를 받고 있어요.
앞으로 다가올 미래는 어떻게 펼쳐질까?
2025년에서 2026년 사이에는 2nm 공정이 본격적으로 보급되기 시작할 전망입니다. 스마트폰을 비롯한 모바일 기기, 고성능 컴퓨팅, AI 가속기 등 다양한 분야에서 2nm 칩이 탑재된 제품들을 만날 수 있게 되겠죠. 특히 생성형 AI의 폭발적 성장에 따라 AI 전용 칩 수요는 계속해서 증가할 것이며, 이는 초미세 공정 발전의 주요 동력으로 작용할 것입니다.
1.4nm 공정은 2027년부터 본격적인 경쟁이 시작될 것으로 예상됩니다. TSMC가 2027년 양산을 목표로 하고 있는 반면, 삼성전자는 2029년까지 기다려야 하죠. 이 시점이 되면 나노시트 수를 늘리고 새로운 소재를 적용하는 등 한 단계 더 진화된 기술 도입이 필요해질 것입니다. 1.4nm 공정에서는 단순한 크기 축소를 넘어서서 소재·구조·공정 전반에 걸친 혁신이 동반되어야만 합니다.
장기적으로 보면 2030년대에는 1nm 미만의 공정도 현실화될 가능성이 있습니다. 그러나 공정 미세화에만 매몰되기보다는 3D 적층, 칩렛, 이종집적 등 새로운 패키징 기술들과의 융합이 더 중요해질 전망입니다. 마치 고층 빌딩을 지을 때 단순히 평면적으로 넓게 짓기보다는 수직으로 공간을 활용하는 것과 같은 이치죠. 이러한 기술 진화는 결국 우리 일상의 디지털 경험을 근본적으로 변화시키는 원동력이 될 것입니다.
마치며
오늘 우리가 함께 살펴본 2nm·1.4nm 반도체 공정 경쟁은 단순한 기술 발전 이야기를 넘어, 디지털 문명의 다음 단계를 준비하는 과정입니다. TSMC의 안정적인 주력, 삼성전자의 실용적 전환, 인텔의 기술 혁신 도전이 만들어내는 다이나믹한 경쟁 구도는 결국 우리 소비자에게 더 나은 제품과 서비스로 돌아올 것입니다.
앞으로 몇 년 안에 우리 손에 쥐어지는 스마트폰은 지금보다 배터리는 더 오래 가면서도 훨씬 복잡한 작업을 순식간에 처리할 수 있게 될 거예요. 자율주행차는 더 안전해지고, AI 비서는 더 똑똑해지며, 가상현실은 더 현실처럼 느껴질 것입니다. 이런 변화의 중심에는 항상 반도체 기술 발전이 자리잡고 있습니다.
반도체 초미세 공정 경쟁은 이제 중간 지점을 지나고 있습니다. 2nm 공정 상용화가 코앞에 닥친 만큼, 곧 실제 제품에서 그 성과를 확인할 수 있을 것 같네요. 동시에 1.4nm를 넘어 더 미세한 공정을 위한 연구 개발도 계속되고 있습니다. 기술의 진보는 멈추지 않는다는 것을, 반도체 industry의 끊임없는 도전을 통해 다시 한번 실감하게 됩니다. 여러분도 이 흥미로운 기술 여정에 관심을 가지고 지켜보시길 바랍니다!