최첨단 반도체의 제조 능력은 2028년까지 사실상 꽉 찬 상태다. TSMC의 생산능력 한계에 몰린 세계 테크 대기업들이, 반등을 노리는 삼성전자 파운드리 사업에 시선을 보내고 있다.
2026년 6월 반도체 업계에 큰 변화가 보도됐다. 니케이아시아 보도에 따르면 구글, AMD, BYD, 테슬라 같은 글로벌 대기업들이 잇따라 삼성전자 파운드리와의 협업을 본격화하고 있다.
그 배경에는 TSMC의 전례 없는 생산능력 부족이 있다.
TSMC의 첨단 공정인 3나노와 2나노급 생산능력은 엔비디아 AI GPU, 애플의 아이폰·맥용 칩, 브로드컴의 데이터센터용 반도체 같은 대형 고객 주문으로 2028년까지 사실상 꽉 찬 상태로 알려져 있다.
브로드컴 임원이 TSMC 생산능력이 한계에 가깝다고 공식 자리에서 인정했을 정도로 공급 압박은 심각해지고 있다.
TSMC도 손을 놓고 있는 것은 아니다.
TSMC는 2026년 말까지 3나노·2나노 웨이퍼 생산량을 최대 20% 늘리는 계획을 추진하고 있다. C.C. 웨이 TSMC 회장도 올해 전력을 다해 가동하겠다고 밝혔다.
그럼에도 공급 부족은 2027년 이후에도 이어질 가능성이 크다고 인정했다.
가격 부담도 커지고 있다. 2나노 제조 비용은 웨이퍼 한 장당 약 3만 달러를 넘으며, 3나노보다 50% 이상 높은 것으로 알려졌다. 2029년까지 매년 3~5% 가격 인상이 이어질 것이라는 전망도 나온다.
돈이 있어도 TSMC 라인에 끼어들기 어렵다는 현실이 세계 대형 테크 기업들을 다음 선택지로 움직이게 만들고 있다.
EV는 ‘달리는 스마트폰’에서 ‘달리는 AI’로 바뀌고 있다
특히 주목되는 것은 전기차 기업들의 움직임이다.
한때 전기차 경쟁력의 핵심은 배터리와 모터였다. 하지만 지금 전장은 자율주행 AI 처리 능력으로 옮겨가고 있다.
고도화된 자율주행을 구현하려면 플래그십 스마트폰과 같거나 그 이상의 첨단 반도체가 필요하다.
테슬라는 이미 차세대 FSD, 즉 완전자율주행 칩 ‘AI5’를 TSMC와 삼성 양쪽에서 생산하는 체제를 마련한 것으로 알려졌다.
그 다음 세대인 ‘AI6’는 삼성의 미국 텍사스주 테일러 공장에서 생산하는 계약이 확정된 것으로 전해졌다. 계약 규모는 165억 달러, 약 24조 원에 이른다는 보도도 있다.
일론 머스크가 소셜미디어에서 삼성에 감사의 뜻을 공개하면서 이 계약은 널리 알려졌다.
전기차 세계 판매 1위를 다투는 BYD도 비슷한 움직임을 보인다.
BYD는 자체 개발 자율주행 칩 ‘쉬안지 A3’ 시리즈의 4나노 버전과 차세대 2나노 GAA 버전 생산을 두고 삼성과 협의 중인 것으로 보도됐다.
전기차 기업들이 삼성에 접근하는 데는 또 다른 구조적 이유가 있다.
TSMC가 우선하는 고객은 엔비디아나 애플처럼 물량이 크고 반복 주문이 많은 기업들이다. 자동차용 칩은 스마트폰이나 AI 가속기만큼 수요량이 크지 않다. 따라서 아무리 자금력이 있어도 TSMC 생산 일정에서는 뒤로 밀릴 가능성이 있다.
구글도 움직인 ‘TSMC 의존 탈피’
전기차 업계만 흔들리는 것은 아니다. 빅테크도 같은 고민에 직면하고 있다.
구글은 자체 설계 AI 칩 TPU 일부와 데이터센터용 Arm 프로세서 Axion의 차세대 버전을 삼성에서 생산하는 방안을 검토 중인 것으로 전해졌다.
실현된다면 구글이 TPU 생산을 TSMC 이외의 업체에 맡기는 첫 사례가 된다.
AMD도 향후 서버용 CPU EPYC 일부를 2028년 이후 삼성의 2나노 공정에서 생산하는 방향으로 협의 중인 것으로 알려졌다.
이 움직임의 공통점은 멀티 파운드리 전략이다. 즉 TSMC 의존을 분산하려는 접근이다.
대만해협 긴장이라는 지정학 리스크가 커지는 상황에서 공급망 다변화는 단순한 가격 협상 카드가 아니다. 사업 지속 계획 차원에서 필요한 경영 판단이 되고 있다.
삼성 자체의 변화도 있다
삼성 파운드리 부문은 지난 4년 동안 적자를 이어왔다.
스마트폰 칩 대형 고객인 퀄컴이 수율 문제를 이유로 삼성을 떠나 TSMC로 옮기는 등 신뢰를 잃었던 시기도 있었다.
하지만 최근에는 상황이 바뀌고 있다.
2나노 GAA 공정 수율은 2025년 3분기 30%대에서 2026년 1분기 60%를 넘는 수준까지 개선된 것으로 전해졌다.
일반적으로 양산 경제성이 성립한다고 여겨지는 70% 수준에는 아직 닿지 못했지만, 그 문턱에 가까워졌다는 평가가 나온다.
텍사스주 테일러 공장 건설도 진전됐다. 2025년 말 기준 공정률이 93.6%에 이른 것으로 알려졌고, 2026년 7월을 전후해 본격 가동이 시야에 들어왔다는 분석이 나온다.
이런 진전을 바탕으로 삼성 파운드리 부문은 2026년 3분기 흑자 전환을 내부적으로 기대하고 있다고 한다. 당초 목표보다 앞당겨 달성하는 것을 노리는 셈이다.
2나노 관련 수주량도 전년보다 130% 늘어날 것으로 예상된다.
다만 TSMC와의 격차는 여전히 크다.
2026년 2분기 기준 세계 파운드리 시장점유율은 TSMC가 70.2%인 반면, 삼성은 7.3%에 그친 것으로 제시된다.
TSMC의 2나노 수율은 80~90% 수준으로 알려져 있다. 삼성과의 격차가 쉽게 좁혀지기는 어렵다.
삼성은 기회를 잡을 수 있을까
이번에 삼성으로 문의가 몰리는 흐름은 삼성이 기술력에서 TSMC를 따라잡았다는 뜻은 아니다.
주된 원인은 TSMC의 생산능력 초과라는 외부 요인이다.
하지만 기회가 어떻게 왔든, 이를 살릴 수 있는지는 실력에 달려 있다.
삼성이 테슬라나 구글의 양산 칩을 높은 수율과 안정적인 납기로 공급할 수 있다면 잃었던 신뢰를 회복할 수 있다. 동시에 멀티 파운드리 시대의 제2 선택지로 확실한 자리를 잡을 수도 있다.
반대로 품질 문제나 납기 지연이 발생하면, 업계는 역시 TSMC가 아니면 어렵다는 평가를 더 강하게 굳힐 수 있다.
열쇠는 2026년 후반 본격 가동에 들어갈 텍사스주 테일러 공장과 2나노 GAA 공정의 양산 안정화다.
미국 내 제조능력이라는 점에서 테일러 공장은 지정학 리스크와 수출 규제를 신경 쓰는 미국 대기업들에 매력적인 선택지가 될 수 있다.
첨단 반도체 패권 경쟁은 TSMC의 독주에서 TSMC와 삼성의 다극 구조로 넘어가는 전환점에 들어서고 있는지도 모른다.
AI와 전기차라는 두 거대 산업이 만나는 지점에서 벌어지는 파운드리 쟁탈전은 세계 기술 산업의 미래 구도를 크게 좌우할 가능성이 있다.
