TSMC ‘A20’·삼성전자 ‘엑시노스 2600’…2나노 시대 문 열렸다

애플이 내년 출시할 아이폰18 시리즈에 탑재할 차세대 애플리케이션프로세서(AP) ‘A20’이 TSMC의 2나노미터(㎚) 공정으로 제작될 것으로 알려지면서, 모바일 시장이 ‘2나노 전쟁’의 본격 개막을 예고하고 있다. 삼성전자와 TSMC가 동시에 2나노 상용화를 앞두고 수율과 고객 확보 경쟁에 나서면서, 모바일 반도체 주도권을 둘러싼 기술 패권 경쟁이 한층 치열해지는 양상이다. 삼성전자 역시 차세대 엑시노스를 갤럭시S26에 탑재하며 추격에 속도를 내고 있다.

26일 외신 등에 따르면 A20의 단가는 약 280달러로, 올해 아이폰17 시리즈에 들어간 A19 칩(150달러)보다 86% 이상 비싸다. 공정 전환에 따른 생산 효율 저하와 극자외선(EUV) 장비 비용이 반영된 결과로 분석되며, 이에 따라 내년 신형 아이폰 부품 중 가장 비싼 부품이 될 것으로 예상된다.

이번 A20 생산은 사실상 2나노 상용화의 신호탄으로 평가된다. TSMC가 2나노 공정을 완전히 처음 도입하는 것은 아니지만, 애플과 대형 계약을 기점으로 시장의 중심축이 본격적으로 2나노로 이동하는 전환점에 들어섰다는 분석이 나온다.

TSMC는 그간 3나노 공정을 중심으로 애플, AMD, 엔비디아 등 주요 고객의 수요를 흡수해왔다. 2나노 공정은 기존보다 전력 효율과 연산 성능이 크게 향상돼, AI 연산과 배터리 효율이 중요한 모바일 기기에서 의미가 크다. 초기 수율이 낮은 대신 기술적 진입장벽이 높아, 파운드리(반도체 위탁생산) 간 기술 격차가 더 벌어질 수 있다는 전망도 나온다.

삼성전자는 이에 맞서 2나노 기반 ‘엑시노스(Exynos) 2600’을 개발 중이다. 해당 칩은 내년 출시될 갤럭시S26 시리즈에 탑재될 예정으로, 삼성전자는 이를 통해 설계와 제조를 모두 아우르는 수직 통합 경쟁력을 강화하고 있다.

신영증권에 따르면 삼성전자 2나노 웨이퍼 가격은 TSMC 대비 약 33%가량 낮은 수준이다. 삼성전자가 가격 경쟁력을 앞세워 초기 고객 확보에 나설 가능성을 보여주는 지표가 될 수 있다.

삼성전자 파운드리는 오랜 기간 TSMC 대비 성능에서 열세로 평가받았지만, 최근 들어 수율과 공정 안정화가 개선된 조짐이 뚜렷하다. 박상욱 신영증권 연구원은 “3나노 미만 파운드리 경쟁에서 삼성전자는 저점을 통과하고 있는 것으로 보인다”며 “TSMC 기반 칩 대비 성능이 우월하다고 보긴 어렵지만, 삼성전자의 3나노 공정이 상업화 가능한 수준으로 안정화됐다는 점은 의미가 크다”고 평가했다.

이 같은 기술 안정화는 신규 고객 확보로 이어지고 있다. 삼성전자가 테슬라와 체결한 AI6 칩 위탁생산 계약이 대표적이다. 2나노 공정으로 생산되는 AI6는 테슬라 자율주행 시스템 ‘도조(Dojo)’에 탑재되는 핵심 연산용 반도체로, 대규모 연산 효율과 전력 절감이 필수적인 제품이다. 업계는 이번 계약을 통해 삼성전자가 모바일을 넘어 AI 반도체 분야에서도 2나노 경쟁력을 입증했다고 본다.

향후 두 회사의 경쟁은 스마트폰용 칩을 넘어 인공지능(AI) 반도체와 차량용 반도체 등 차세대 수요로 확산될 것으로 예상된다. 2나노 공정이 안정화되면 전력 효율과 성능 개선폭이 커져, AI 서버·엣지 기기용 반도체로 확장될 여지가 크기 때문이다.

시장조사기관 카운터포인트리서치는 “향후 삼성전자의 첨단 공정 경쟁력은 2나노 칩의 성과에 달려 있다”며 “자체 엑시노스 라인업뿐 아니라 테슬라와의 협업 결과가 첨단 공정 고객 유치와 수주 확대의 핵심 변수가 될 것”이라고 분석했다.