“삼성, 4nm 수율 80% 육박”…‘수율’에 달린 반도체 ‘수익’의 세계

반도체 산업에서 파운드리(foundry) 비즈니스의 핵심인 '수율(yield)' 이 어떻게 반도체 가격과 수익성에 영향을 미치는지 설명하는 내용입니다. 주요 내용을 정리해볼게요.

---

1. 파운드리란?

• 반도체 산업에서 설계만 하는 회사(팹리스, Fabless) 와 반도체를 직접 생산하는 회사(파운드리, Foundry) 가 구분됨.
• 예를 들어 애플은 A시리즈 칩(A17, A18 등) 을 직접 설계하지만, 실제 생산은 TSMC(대만) 또는 삼성전자(한국) 같은 파운드리 업체 에 맡김.
• 파운드리 업체들은 더 미세한 공정을 개발하려고 경쟁 중이며, 미세 공정이 발전할수록 칩 성능이 향상 되고 전력 소모는 줄어듦.

---

2. 수율(Yield)이 중요한 이유

• 수율이란? 생산된 반도체 중 정상적으로 작동하는 비율.
  • 예를 들어 3nm 공정 에서 웨이퍼 1장(원판)으로 이론적으로 최대 595개 칩 을 만들 수 있음.
  • 하지만 수율이 80%라면 실제로는 약 475개 만 사용 가능.
  • 수율이 70%면 416개, 50%면 297개 로 더 줄어듦.
• 팹리스(설계업체) 입장에서 중요한 이유
  • 팹리스 기업은 웨이퍼당 가격으로 계약 하는 경우가 많음.
  • 만약 웨이퍼 1장이 2만3000달러 라면:
    • 수율이 80%면 칩 1개당 39달러 (475개 생산)
    • 수율이 70%면 칩 1개당 45달러 (416개 생산)
  • 즉, 수율이 높을수록 단가가 낮아지고, 팹리스는 비용을 절감할 수 있음.

---

3. 파운드리 시장 경쟁: 삼성 vs. TSMC

• TSMC의 강점
  • 7nm(2018년) → 3nm(현재) → 2nm(올해 목표) 로 미세공정 발전 중.
  • 3nm 공정의 수율은 약 80~90% 수준으로 예상.
  • 주요 고객: 애플(A17 프로), AMD(레이젠 7000), 엔비디아(RTX 40 시리즈) 등.
• 삼성전자의 도전
  • 이번에 4nm 공정에서 80% 수율 확보.
  • 작년 70%대에서 개선된 것으로, TSMC와 경쟁할 준비가 됐다는 의미.
  • 앞으로 3nm 및 2nm 공정에서 얼마나 수율을 끌어올릴지가 관건.

---

4. 결론

• 파운드리 비즈니스는 미세공정 경쟁 + 수율 경쟁.
• 수율이 높을수록 반도체 가격이 낮아지고, 팹리스 고객을 더 많이 유치할 수 있음.
• 삼성전자의 4nm 80% 수율 달성은 TSMC와의 경쟁력을 높이는 중요한 성과.

이 기사는 삼성전자가 파운드리 시장에서 경쟁력을 높이고 있다는 점 을 강조하면서, 수율이 반도체 산업의 핵심 요소 임을 설명하는 내용입니다.