내년 3나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 2세대 공정 도입을 앞둔 삼성전자가 기술 수준을 처음으로 공개하며 상용화가 순항 중임을 알렸다. 현재 기존 4㎚(SF4) 공정 대비 반도체 성능을 20% 이상 향상시키는 수준으로, 업계에서는 라이벌인 대만 TSMC를 위협하는 정도로까지 평가하고 있다.

8일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 'VLSI 심포지엄 2023' 발표용 사전 자료에서 이 같은 내용을 공개했다. 세계 최고 권위의 반도체학회로 불리는 'VLSI 심포지엄 2023'은 다음달 일본에서 열릴 예정이다.

사전 공개된 자료에 따르면 3㎚ 2세대 공정은 기존 4㎚ 공정과 비교할 때 속도는 22%, 전력 효율은 34% 향상된 것으로 나타났다. 반도체가 차지하는 면적(크기)은 기존 대비 21% 축소된다.

이번에 공개된 자료는 삼성전자가 현재 주력 공정인 4㎚ 공정과 비교해 처음으로 차세대 공정 개발 수준을 공개한 것이라 의미가 있다. 그동안 삼성은 3㎚ 등 차세대 공정의 성능을 비교할 때 2020년 도입한 5㎚ 공정을 기준점으로 삼았다. 지난해 6월 처음 3㎚ 1세대를 양산할 당시에는 5㎚ 공정보다 성능은 23% 높이고 면적은 16% 줄이는 수준이라고 설명했다. 이를 고려하면 3㎚ 2세대가 이전 세대보다 큰 폭으로 진일보에 성공했음을 추정할 수 있다.

업계에서는 조심스럽게 이 같은 성적이 라이벌 TSMC와의 기술 수준 대결에서 우위를 점할 수 있는 정도라고 평가하고 있다. TSMC는 최근 인베스터 데이에서 자사 3㎚ 2세대 공정이 기존 5㎚(N5) 대비 성능이 18% 향상되고 소비 전력은 32% 감소한 수준이라고 밝혔다. 통상 TSMC의 N5 공정은 SF4와 비슷하거나 아래 수준의 기술로 평가된다. 이를 종합하면 3㎚ 2세대가 TSMC의 3㎚ 2세대보다도 우위의 성적을 기록하고 있는 것으로 추정된다.

[오찬종 기자]