2024-10-05
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10월 5일 여러 언론 보도에 따르면 tsmc는 2nm 공정 노드에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 그러나 2nm 공정의 가격은 계속 상승할 것입니다.
언론 보도에 따르면 tsmc의 300mm 2nm 웨이퍼 가격은 30,000달러를 넘을 수도 있습니다. 이는 당초 예상했던 25,000달러보다 높고 4/5nm 웨이퍼 가격의 두 배입니다.
다른 보도에 따르면, n2의 앞선 기술을 시험해본 최초의 고객은 기술 대기업인 애플일 가능성이 높습니다. 또한, tsmc와 칩 패키징 기업 앰코는 최근 미국 애리조나주에서 두 회사가 칩 생산, 패키징, 테스트 분야에서 협력하기로 양해각서(mou)를 체결했다고 발표했습니다. 그러나 위 소식은 tsmc 측에서 확인된 바가 없습니다.
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tsmc의 버스트 전송 분야의 주요 혁신
여러 언론 보도에 따르면 tsmc는 2nm 공정 노드에서 획기적인 발전을 이루었으며 최초로 gaafet(gate-all-aroundfet) 트랜지스터 기술을 도입할 예정입니다. 또한 n2 프로세스는 nanoflex 기술과 결합되어 칩 설계자에게 표준 구성 요소에 있어 전례 없는 유연성을 제공합니다.
그러나 위 소식은 tsmc 측에서 확인된 바가 없습니다.
보도에 따르면 현재 n3e 공정에 비해 n2 공정은 동일 전력에서 10~15% 성능 향상을 달성하거나, 동일 주파수에서 전력 소모를 25~30% 줄일 것으로 예상된다. 더욱 인상적인 것은 트랜지스터 밀도가 15% 증가한다는 점이다. 이는 반도체 기술 분야에서 tsmc의 또 다른 도약을 의미한다.
그러나 기술이 업그레이드됨에 따라 비용도 그에 따라 증가합니다. tsmc의 300mm 2nm 웨이퍼 가격은 당초 추정치인 25,000달러보다 높은 30,000달러를 넘을 것으로 예상됩니다. 이에 비해 현재 3nm 웨이퍼의 가격 범위는 약 us$18,500~us$20,000인 반면, 4/5nm 웨이퍼의 가격 범위는 us$15,000~us$16,000 사이입니다. 분명히 2nm 웨이퍼의 가격은 크게 오를 것입니다.
tsmc는 2nm 공정 기술을 사용해 칩을 제조하는 팹 2개를 짓고 있으며, 초고가 euv 노광 장비(장비당 약 2억 달러)를 구입하는데 수백억 달러를 지출하고 있습니다. 또한 n2 프로세스는 다양하고 혁신적인 생산 기술을 사용하므로 tsmc의 비용이 n3e보다 높아집니다. 일반적으로 n2는 euv 리소그래피 단계를 더 추가할 수 있으며 이로 인해 비용이 증가합니다. 예를 들어 tsmc는 n2를 사용하여 euv 듀얼 패터닝을 반환해야 할 수 있으며 이로 인해 비용이 증가하므로 파운드리에서는 이러한 추가 비용을 고객에게 전가하는 것이 합리적입니다.
반도체 업계 분석가들은 웨이퍼 공장이 첨단 제조 공정에 막대한 투자를 해왔다고 지적했다. 예를 들어 3나노 공정에 대한 r&d 투자액은 40억 달러를 넘어섰고, 핵심 공급망 지원은 필수였다. 이러한 투자로 인해 tsmc와 ip 제공업체 및 관련 프로세스 소모품 공장과 같은 공급망 파트너의 매출이 크게 증가했습니다.
고급 프로세스 개발 비용이 기하급수적으로 증가함에 따라 ic 설계 경영진은 개발 비용이 28nm에서 5nm 프로세스로 변경되었음을 밝혔습니다. 28나노 개발비용은 약 5000만달러, 16나노는 1억달러의 투자가 필요하다. 5나노미터로 발전하면 ip 라이센스, 소프트웨어 검증, 설계 아키텍처 및 기타 측면을 포함하여 비용이 5억 5천만 달러에 달합니다. 파운드리의 경우 투자 규모가 훨씬 더 큽니다. 3나노 공정을 예로 들자면 연구기관에서는 40억~50억 달러의 투자가 필요하고, 3나노 공장을 짓는 데 드는 비용은 최소 150억~200억 달러 정도라고 연구기관들은 보고 있다.
공급망 업계 관계자들은 고급 프로세스에 대한 투자가 r&d 인력, 장비, 소프트웨어, 자재 등 여러 링크를 포함하는 길고 자원 집약적인 프로세스이며 종종 7~10년이 걸린다고 말합니다. 2나노 공정을 예로 들자면 2016년 이미 그 진로가 명확했지만, 시험 생산 일정의 세부 사항은 최근에서야 점차 명확해졌다.
2025년 2nm 공정이 나올 것으로 예상되면서 공급망 기업들은 폭발적인 이익 성장기를 맞이할 것으로 예상된다. 또한 2나노 공정에서는 웨이퍼를 더 얇게 연마해야 하기 때문에 소재 측면에서는 차이나샌드와 썬세미컨덕터도 다이아몬드 디스크, 재활용 웨이퍼 등 분야에서도 절단 작업을 진행하고 있다. 재활용 웨이퍼 기준으로 보면 2nm의 출력값은 28nm의 약 4.6배이다. 배리어 컨트롤 필름이 첨단 제조 공정에 진입함에 따라 사용되는 필름의 수도 그에 따라 증가할 것입니다. 업계 플레이어들에게 이것은 양과 가격 모두에서 비즈니스 기회가 될 것입니다.
tsmc는 apple 및 nvidia와 같은 고객에게 칩 제조, 고급 패키징 기술 및 기타 서비스를 제공하는 세계 최대 파운드리 제조업체입니다. 실적 측면에서 tsmc의 2분기 연결 매출은 nt$6,735억 1천만으로 전년 동기 대비 40.1% 증가해 분석가들의 예상보다 높았습니다. 순이익은 전년 대비 36.3% 증가한 nt$2,478억 5천만을 기록했는데, 이는 예상을 뛰어넘는 수치이기도 합니다.
tsmc의 8월 매출은 전년 대비 약 33% 증가한 nt$2,508억 7천만을 기록했습니다. jpmorgan chase는 tsmc의 3분기 현재 매출이 jpmorgan chase 기대치의 68%에 도달했다고 밝혔습니다. 8월 회사의 높은 매출은 3분기 실적이 예상을 상회할 수 있음을 시사합니다. 은행은 nt$1,200라는 목표와 함께 주식에 대한 '비중확대' 등급을 유지했습니다.
2차 시장에서 tsmc 주가는 올해 약 65% 상승했으며, 최근 시장 가치는 nt$25조3400억으로 약 5조5000억 위안에 달한다.
애플이 새로운 것을 시도하는 최초의 기업인가?
보도에 따르면 tsmc는 2025년 하반기에 n2 공정이 공식적으로 양산 단계에 들어갈 계획이다. 고객들은 이르면 2026년에 n2 공정을 사용해 제조된 첫 번째 칩을 받게 될 것으로 예상된다. 이런 첨단 기술을 시도하는 첫 번째 고객은 기술 거대 기업인 애플일 가능성이 높다.
일부 분석가들은 웨이퍼당 30,000달러라는 견적이 정확하다면 n3 대신 n2를 사용하는 것(15%의 트랜지스터 밀도를 얻으면서 성능을 향상시키고 전력 소비를 줄이는 것)이 모든 tsmc 고객에게 큰 이익이 될 것이라고 믿습니다. 경제적 영향은 아직 두고 볼 일이다. apple은 매년 iphone, ipad 및 mac용 프로세서를 개선해야 하기 때문에 2025년 하반기에 n2를 준비하고 있습니다(해당 제품은 2026년에만 n2 칩을 탑재할 것으로 예상됨). 다른 대규모 고객은 일반적으로 1.5~2년 내에 apple을 따라잡기 때문에 그때쯤에는 견적이 더 낮아질 수 있습니다.
목요일, tsmc와 칩 패키징 회사인 amkor는 두 회사가 미국 애리조나주에서 칩 생산, 패키징 및 테스트 분야에서 협력하기로 양해각서(mou)를 체결했다고 발표했습니다.
두 회사는 보도 자료에서 애리조나 공장이 가까워 전체 칩 제조 공정이 가속화될 것이라고 밝혔습니다. 이번 계약에 따라 tsmc는 애리조나주 피오리아에 건설할 새 공장에서 제공되는 앰코의 턴키 고급 패키징 및 테스트 서비스를 사용할 예정입니다. tsmc는 이러한 서비스를 사용하여 고객, 특히 phoenix에서 tsmc의 고급 웨이퍼 제조 시설을 사용하는 고객을 지원할 것입니다. 애리조나에 있는 tsmc의 프런트엔드 웨이퍼 제조 공장과 인근 앰코의 백엔드 패키징 및 테스트 공장 간의 긴밀한 협력으로 전체 제품 생산 주기가 단축될 것입니다.
애리조나주 피닉스에 400억 달러 규모의 칩 제조 공장을 건설하겠다는 tsmc의 초기 약속은 앰코와의 거래를 위한 토대를 마련했습니다.
apple은 작년에 amkor가 인근 tsmc 공장에서 생산된 apple silicon 칩을 포장할 것이라고 확인했습니다. 기술 전문 기자인 tim culpan은 최근 tsmc의 미국 공장이 2년 전 iphone 14 pro 모델에 데뷔했으며 iphone 15 및 iphone 15 plus 모델에도 사용되는 a16 칩의 소규모 생산을 시작했다고 보도했습니다.
