TSMC, 끝났나요?

시계를 5년 전인 2019년으로 되돌려 보면 지금처럼 TSMC는 여전히 세계 최고의 웨이퍼 파운드리다. TSMC가 그해 재무보고서에 따르면 전체 반도체 파운드리 분야에서 TSMC의 시장점유율은 52%였다. 당시 이 대만 웨이퍼 파운드리의 첨단 제조 공정은 중국 대만 섬에만 국한되어 있었습니다.

2020년에는 뉴 크라운 전염병과 지정학의 이중 영향으로 TSMC가 미국 공장 건설을 발표했고, 이어 일본과 독일도 TSMC 경쟁 진영에 합류했습니다. 한동안 TSMC는 모든 곳에서 꽃을 피웠습니다. 하지만 2025년을 맞이하면서 각국이 TSMC가 원하는 것은 TSMC의 노력과 협력으로 이루어진 것 같습니다. 일본과 미국은 칩 대량 생산 시작을 발표했습니다.

3분기 기준 TSMC의 시장점유율은 64.9%로 높아졌다.

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일본 교도통신에 따르면 대만의 반도체 제조회사들이 일본 구마모토현에 있는 새로운 공장에서 칩 대량생산을 시작했다고 한다. 세계 최대 칩 파운드리인 TSMC는 3년 전 일본에 JASM Inc.라는 반도체 제조회사를 설립했다. 이 회사는 TSMC와 소니 그룹, 주요 자동차 부품 공급업체인 덴소의 합작 회사입니다. TSMC는 2022년 4월 구마모토 공장 건설을 시작해 올해 초 완공했다.

이 시설에는 480000평방피트 이상의 청정 공간 또는 칩 제조 장비에 적합한 공간이 있습니다. 28nm~12nm 범위의 제조 공정을 기반으로 로직 칩을 제조합니다. 이러한 기술은 TSMC의 최신 3나노미터 노드보다 몇 세대 뒤떨어져 있지만 최대 성능보다 비용 효율성을 우선시하는 회로를 만드는 데 여전히 널리 사용됩니다.

새 시설의 첫 번째 고객으로는 Sony와 Denso가 있으며, TSMC는 JASM 합작 투자 회사를 설립했습니다. 이 공장에서는 소니용 카메라 칩과 자동차 서브시스템에 최적화된 프로세서를 생산하게 됩니다.

자동차 칩, 특히 브레이크와 같은 민감한 부품을 지원하는 칩은 다른 회로보다 더 엄격한 신뢰성 표준을 준수해야 합니다. 많은 칩은 오류 위험을 줄이기 위해 잠금 단계 처리라는 기술을 사용합니다. 록스텝 모드에서는 각 계산이 두 개 이상의 서로 다른 코어에 의해 수행되며, 그 결과를 비교하여 불일치를 식별합니다.

많은 자동차 프로세서는 CPU를 다른 구성 요소와 결합하는 시스템 온 칩 설계를 사용합니다. 경우에 따라 이러한 구성 요소 중 하나는 차량 하위 시스템 간의 데이터 흐름을 조정하도록 최적화된 네트워크 가속기입니다. 일부 자동차 프로세서에는 사이버 보안 및 인공 지능 모듈도 포함되어 있습니다.

올해 3월 TSMC는 새로운 구마모토 팹 옆에 두 번째 팹 건설을 시작할 계획입니다. 다가오는 공장은 2027년 말까지 가동될 것으로 예상됩니다. 기존 팹에서 지원하지 않는 6nm 및 7nm 프로세스를 사용하여 칩을 제조할 수 있을 것입니다.

완전히 가동되면 두 공장은 월 100000 12-인치 웨이퍼를 생산할 수 있는 능력을 갖추게 됩니다. TSMC는 공장 건설 비용이 200억 달러에 달할 것으로 추산하고 있습니다. 일본 정부는 이 프로젝트를 지원하기 위해 수십억 달러의 보조금을 제공할 예정이다.

TSMC는 향후 일본에서의 제조 사업을 더욱 확장할 것으로 믿어집니다. 올해 초 CNBC는 회사가 일본에 첨단 칩 패키징 공장을 건설할 가능성을 고려하고 있다고 보도했습니다. 고급 칩 패키징은 여러 개의 실리콘 웨이퍼를 함께 연결하여 단일 프로세서를 구성할 수 있는 기술입니다.

TSMC는 이 시설을 활용하여 CoWoS 하드웨어를 제조할 수 있습니다. 엔비디아의 데이터센터 그래픽카드 등 제품에 사용되는 캡슐화 기술이다. TSMC는 2021년부터 일본에 첨단 패키징 R&D 센터를 설립해 왔습니다.

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수년간의 계획, 건설, 지정학적 논쟁 및 노동 문제를 겪은 후 세계 최대의 반도체 파운드리인 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)가 2025년 피닉스에 있는 첨단 칩 제조 시설에서 공식적으로 대량 생산을 시작할 예정입니다. 미국의 첨단 칩 제조와 2022년 CHIPS 및 과학법이 미국과 동맹국의 반도체 산업 공급망을 안정화하는 데 도움이 될지 테스트합니다.

2024년 10월 말, 회사는 애리조나 공장이 대만 공장보다 4% 더 많이 생산할 것이라고 발표했는데, 이는 공장 효율성의 초기 지표입니다. 현재 공장은 Nvidia의 가장 진보된 GPU를 구축하는 데 사용되는 프로세스인 4nm 노드에서 실행될 수 있습니다. 2028년 가동 예정인 두 번째 공장은 2nm 또는 3nm 노드 공정을 제공할 계획입니다. 4nm 및 고급 3nm 칩은 모두 2022년에 TSMC의 다른 공장에서 대량 생산을 시작할 예정이며, 2nm 노드는 올해 대만에서 대량 생산을 시작할 예정입니다. 앞으로 이 회사는 미국에 세 번째 공장을 설립할 계획인데, 이 공장에서는 더욱 진보된 기술을 사용할 것입니다.

칩 제조 대기업은 이제 애리조나에 첫 번째 공장을 건설하기 위해 칩 및 정보 처리 표준법 자금으로 66억 달러를 받게 됩니다. 그러나 정부 자금이 미국에서 반도체 제조가 다시 시작된 유일한 이유는 아닙니다. TSMC는 전 세계 고급 칩의 90%를 생산하고 Apple, Nvidia, Google, Amazon, Qualcomm과 같은 미국 기업이 이에 의존하고 있습니다. 대유행 초기 경제적 충격으로 인한 칩 부족은 TSMC 고객과 국제 정책 입안자들을 불안하게 만들었습니다.

TSMC는 2020년 애리조나주에 투자할 의사를 밝혔습니다. TechInsights의 반도체 분석가인 Dan Hutcheson은 다음과 같이 말했습니다. "CHIPS 법은 이 계획을 현실로 만들지 않았습니다. 기업은 본질적으로 스스로 움직이고 있었습니다. 그는 Apple과 같은 대규모 고객이 말했습니다. 위험을 최소화하기 위해 TSMC에 다른 곳에 팹을 건설할 것을 촉구해 왔습니다.

이 공장 외에도 회사는 미국에서 파이프라인에 두 개의 다른 공장을 보유하고 있습니다. 이 공장에서는 인공지능과 방어 시스템에 필수적인 고급 칩을 생산하게 됩니다.

TSMC는 올해 4월 보도자료를 통해 회사의 첫 번째 웨이퍼 팹 완공과 애리조나 자회사의 두 번째 웨이퍼 팹 건설이 계속 진행됨에 따라 세 번째 팹 완공으로 전체 자본지출이 늘어날 것이라고 밝혔다. TSMC의 애리조나주 피닉스 공장은 650억 달러 이상을 투자하여 애리조나 역사상 최대 규모의 외국인 직접 투자이자 미국 역사상 그린필드 프로젝트에 대한 최대 규모의 외국인 직접 투자가 되었습니다.

TSMC의 계획에 따르면 애리조나의 첫 번째 팹은 2025년 상반기에 4nm 기술을 사용하여 생산을 시작할 것으로 예상됩니다. 두 번째 팹은 이전에 발표된 것 외에 차세대 나노시트 트랜지스터와 함께 세계에서 가장 진보된 2nm 공정 기술을 선보일 것입니다. 3nm 기술, 2028년 생산 시작. 세 번째 팹은 2nm 이상의 첨단 공정을 사용하여 칩을 생산하고 2020년 말부터 생산을 시작합니다. TSMC의 최첨단 팹인 세 팹 모두 업계 표준 로직 팹의 클린룸 면적의 약 2배를 차지하게 됩니다.

3개의 팹은 약 6개의000 직접적인 첨단 기술, 고임금 일자리를 창출하고, 활기차고 경쟁력 있는 글로벌 반도체 생태계를 지원하는 데 도움이 되는 인력을 창출하며, 미국의 선두 기업들이 국내에서 제조된 반도체에 접근할 수 있도록 할 것으로 예상됩니다. 최첨단 반도체 제품은 물론, 세계 최고 수준의 반도체 파운드리까지. Greater Phoenix Economic Council의 분석에 따르면, 3개 팹에 대한 투자 증가로 인해 20개 이상의000 누적 고유 건설 일자리와 수만 개의 간접 공급업체 및 소비자 일자리가 창출될 것입니다.

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TSMC는 대만에서도 크게 뒤처지지 않습니다

미국과 일본 공장이 눈부신 발전을 이루고 있는 가운데 TSMC의 본고장인 중국 대만도 크게 뒤지지 않는다. 앞서 TSMC는 최근 2nm 시험생산에서 수율 60%를 달성했으며 2025년부터 본격적인 양산을 시작할 계획인 것으로 알려졌다.

TSMC는 대만 신주 과학단지 바오산 지역 Fab 2에서 20nm 생산을 시작할 예정이며, 2026년부터 타이중 중앙과학단지의 새로운 시설에서 단계적 대량 생산을 시작할 계획입니다.

관련 정보에 따르면 TSMC(TSMC)는 가오슝에 웨이퍼 공장 3곳을 건설할 계획인데, 이 중 P1과 P2가 2nm 공정 칩을 생산할 예정이고, P3 공장은 건설 계획과 인허가 신청, 현장 공사에 착수해 본격적인 가동에 들어갈 것으로 예상된다. 2026년 완공 및 신청해 2nm 이상의 첨단 공정 칩을 생산할 예정이다.

TSMC는 Apple이 2nm 공정의 고객임을 확보했습니다. 애플은 아이폰17에 탑재될 예정인 AP(애플리케이션 프로세서)에 2나노 공정을 적용할 계획이다. 애플은 앞서 2023년 출시되는 아이폰17 프로 시리즈에 TSMC의 3나노 공정이 적용된 A15 AP를 탑재했다.

TSMC 차장 Zhuang Zishou는 확장 계획의 환경 영향 보고서 공개 회의에 참석하여 가오슝에 있는 5개 공장의 직원이 8,{1}}명으로 추산된다고 말했습니다. TSMC는 가오슝 공장이 예정대로 진행되고 있으며 정부 절차에 협조하고 있다고 지적했다. TSMC 증설계획 내용에 따르면 P4, P5 공장은 2025년 건설계획과 인허가 신청, 현장공사를 시작해 2027년 건설을 완료하고 사용허가 신청을 할 예정이다.

고성능 컴퓨팅 및 인공 지능에 대한 수요로 인해 TSMC의 CoWoS 고급 패키징 용량은 동료들이 고급 제조 공장을 확장함에 따라 공급이 부족합니다. 이로 인해 거대 회사는 이 영역의 레이아웃을 늘리게 되었습니다.

TSMC는 현재 대만에 Hsinchu, Tainan, Taoyuan Longtan, Taichung 및 Miaoli Zhunan 등 5개의 고급 포장 및 테스트 공장을 보유하고 있는 것으로 알려져 있습니다. Zhongke의 AP5(Advanced Packaging and Testing Fab 5)는 2025년 상반기에 CoWoS를 대량 생산할 것으로 예상됩니다. Miaoli 주난에 위치한 AP6(Advanced Packaging and Testing Fab 6)는 SoIC, InFO, CoWoS 및 고급 테스트를 통합하여 다양한 TSMC 3D 패브릭 고급 패키징 및 실리콘 적층 기술 생산 용량을 계획합니다.

TSMC의 자이 AP7(Advanced Packaging and Testing Factory 7)은 올해 5월 착공해 2026년 SoIC와 CoWoS를 양산할 것으로 예상된다. TSMC도 올해 8월 171억4000만 위안을 들여 이노룩스의 난커(Nanke)를 구매했다. 식물.

Nvidia의 B 시리즈 칩의 연속적인 출하로 인해 고급 프로세스 외에도 고급 패키징 생산 능력도 부족하여 현재 Microsoft, Amazon, Oracle, Meta, Google 및 기타 Nvidia GB200의 주요 고객이 사전에 정체되어 있습니다. TSMC의 CoWoS 첨단 패키징 생산능력은 2025년 2배로 늘어나 2025년부터 2026년까지 수급 균형이 하락할 것으로 예상된다.

END에 쓰기

다른 곳에서 웨이퍼 팹을 공격적으로 추진하고 있는 가운데 TSMC도 지난 8월 초 유럽에 첫 공장 건설을 시작했다고 발표했다. 독일 드레스덴의 제조공장 비용은 110억 달러로 알려졌다. TSMC는 European Semiconductor Manufacturing Corp.라는 합작 회사의 지분 70%를 보유하고 있으며, 독일 자동차 칩 제조사 Infineon Technologies, 네덜란드 NXP Semiconductors 및 자동차 부품 공급업체 Bosch가 각각 10%를 소유하고 있습니다. 데이터에 따르면 이 공장은 2027년 말까지 가동될 것으로 예상되며, 완공되면 40,{5}}개의 웨이퍼를 생산할 예정입니다. 이 공장은 회사의 가장 진보된 칩을 생산하는 데 사용되지 않고 대신 28nm, 22nm 및 16/12m 노드에 중점을 둘 것입니다.

동시에 TSMC는 기술 투자도 늘리고 있다.

예를 들어 실리콘 포토닉스의 경우 대만 언론에 따르면 TSMC는 최근 CPO(공동패키지광학)와 반도체 첨단패키징 기술 통합을 완료했으며 내년 초부터 점진적으로 샘플을 보낼 것으로 예상된다. T광전송 세대는 2025년 하반기부터 본격 진출할 예정이며, 이러한 사업 기회의 물결도 활용할 것입니다. 업계에서는 Broadcom과 Nvidia가 TSMC 고객의 첫 번째 배치가 되어 TSMC가 CPO 주문을 물 리치는 데 도움이 될 것으로 예상합니다.

업계에서는 TSMC와 브로드컴이 공동 개발, 협력한 CPO 핵심 기술인 마이크로링 광학 컨디셔너(MRM)가 3나유 공정에서 시범생산에 성공한 것으로 전해지고 있다. 고속 컴퓨팅(HPC) 또는 ASIC과 같은 AI 컴퓨팅 칩과 통합하여 컴퓨팅 신호를 더 빠른 광 전송 신호로 완전히 발전시킬 수 있는 기회입니다.

TSMC가 만족스럽게 수행한 것은 이러한 포괄적인 레이아웃을 추진하는 것입니다. 이는 또한 삼성, 인텔, 라피더스의 추격을 더욱 무력하게 만든다. 게다가 TSMC가 곳곳에서 꽃피울 때 앞으로 칩 공급망은 어떻게 발전할 것인가? 우리는 아직 모른다!