[제 20250716-AI-01호] 2025년 7월 1주차 글로벌 반도체산업 기사 분석

AI, 첨단 반도체 산업 재편 주도… 삼성의 반격은 성공할까

글쓴이: 이종욱

생성형 AI의 폭발적 수요가 글로벌 반도체 산업의 판도를 근본적으로 흔들고 있다. 연산 속도와 에너지 효율이 결정적인 AI 서버와 엣지 기기에서는 초미세 공정 기반 고성능 반도체가 필수 요소가 되고 있으며, 이에 따라 전 세계 반도체 기업들의 투자 전략과 생산 체계, 경쟁 구도 전반에 중대한 변화가 나타나고 있다.

[1] AI가 견인하는 7나노 이하 첨단 공정… 전례 없는 속도의 변화

SEMI에 따르면 2028년까지 7나노 이하 반도체 공정 생산능력은 연평균 14%의 성장세를 기록할 것으로 전망된다. 이는 전체 팹 생산능력의 성장률(7%)을 두 배나 상회하는 수치다. 특히 2025년에는 월간 생산능력이 98만장을 돌파하고, 2028년에는 140만장에 이를 것으로 예측되면서 초미세 공정 경쟁은 더욱 가속화될 전망이다.

이러한 흐름의 중심에는 AI가 있다. 기존에는 데이터센터 내 학습용 반도체에 한정됐던 AI 수요가 이제는 모바일·PC 등 엣지 기기에서의 추론 연산까지 확장되고 있다. 이에 따라 5나노 이하 공정 기반의 고성능 반도체 수요는 폭증하고 있으며, 2나노 이하 공정 또한 삼성전자, TSMC, 인텔 주도로 양산 체제를 구축 중이다. 2028년까지 2나노 이하 공정 장비 투자만 해도 약 430억 달러(약 68조 원)에 이를 것으로 예상된다.

[2] HBM과 서버용 SSD, 차세대 메모리 시장의 격전지

AI 서버 수요의 폭발적 증가로 HBM(고대역폭 메모리)과 서버용 SSD는 반도체 시장의 핵심 축으로 급부상하고 있다. 특히 엔비디아의 GPU 수요가 급증하면서 HBM은 필수적인 부품이 되었으며, 이에 따라 SK하이닉스와 삼성전자는 HBM 공급 확대에 집중하고 있다. SK하이닉스는 HBM3E 공급을 기반으로 삼성전자를 제치고 시장 선두에 올라섰다.

HBM 시장의 성장과는 대조적으로 범용 D램 시장은 둔화되며 양극화가 심화되고 있다. 또한 AI 데이터센터 수요로 인해 고성능 서버용 SSD 매출도 급증하고 있으며, 삼성전자와 SK하이닉스는 고용량·고성능 제품 개발에 사활을 걸고 있다.

[3] 삼성전자, 반전 노리며 엔비디아 문 두드리다

이러한 시장 흐름 속에서 삼성전자는 다소 주춤한 모습을 보이고 있다. 특히 엔비디아의 차세대 AI 가속기 ‘블랙웰 울트라’에 탑재될 HBM3E 12단 제품의 초도 물량은 SK하이닉스와 마이크론이 선점한 상태다. 삼성전자는 AMD 납품을 통해 기술력을 인정받았지만, 엔비디아 납품 성사 여부가 향후 시장 주도권 확보의 분수령이 될 전망이다.

D램 시장 1위 자리를 내주고, 파운드리 사업에서도 적자를 기록 중인 삼성은 지금이 명운을 건 전환점이다. 파운드리 부문에서는 협력사와의 연대를 강화하며 2나노 이하 공정 기술 완성도를 끌어올리는 데 주력하고 있다. 하지만 수율 확보 실패와 고객 신뢰 이탈은 여전히 극복해야 할 과제다.

[4] TSMC와의 격차 커지는 삼성 파운드리… 중위권 추격도 위협

데이터센터용 AI 및 고성능컴퓨팅(HPC) 수요에 대한 대응 부족은 삼성 파운드리의 가장 큰 약점으로 지적되고 있다. TSMC는 이미 HPC 중심 매출 구조로 전환해 고객사를 다변화했지만, 삼성전자는 여전히 모바일 중심 구조에서 벗어나지 못하고 있다. 2023년 기준, TSMC의 HPC 비중은 51%에 달하지만, 삼성은 21%에 그친다.

게다가 대만 UMC, 중국 SMIC 등 중위권 파운드리 기업들의 첨단 공정 진입이 본격화되며, 삼성의 입지는 점차 좁아지고 있다. UMC는 인텔과 손잡고 6나노 공정 개발을 추진하고 있으며, SMIC는 3나노 개발에 착수한 상태다. EUV 장비 접근 제한에도 불구하고 DUV 기반으로 첨단 공정에 도전하는 중국의 기술력 역시 무시할 수 없는 수준에 도달하고 있다.

[5] '속도'보다 '완성도'… 삼성·인텔의 전략 수정

미세공정 경쟁에서 기술적 완성도와 수율 확보는 점점 더 중요한 요소로 부각되고 있다. 삼성과 인텔 모두 1.4나노 공정 도입 시점을 늦추고, 기존 2나노 공정의 수율 안정화와 신뢰 회복에 집중하고 있다.

삼성은 1.4나노 공정 양산을 2027년에서 2029년으로 연기했으며, 2나노 공정 수율 문제 해결에 전력투구 중이다. 이는 단기적으로 고객 수주에 불리할 수 있으나, 장기적으로는 ‘속도보다 완성도’를 중시하는 전략으로서 긍정적인 평가를 받고 있다.

결론적으로,

2025년 7월 1주차 글로벌 반도체산업 관련하여 신문에 게재된 기사를 정리하면 "AI 시대, 초미세 공정은 생존의 조건"이라고 할 수 있을 것 같다.

2025년 현재, 반도체 산업의 키워드는 ‘AI’와 ‘초미세 공정’이다. 2나노 이하 첨단 공정과 HBM·SSD 등 고성능 메모리 시장은 반도체 기업의 경쟁력을 결정짓는 핵심 요소가 되고 있다. 삼성전자는 기술력에서는 경쟁사에 뒤지지 않지만, 시장 대응력과 고객 신뢰 측면에서 아쉬운 행보를 보여 왔다. 향후 2~3년간의 전략 실행이 삼성의 반격 여부를 가늠할 중요한 시험대가 될 것이다. 완성도 높은 기술력, 포트폴리오 재편, 고객사 중심 전략이 삼성의 재도약을 이끌 해법으로 주목된다.