테슬라가 깨운 삼성 美 테일러 공장…中 SMIC과 격차 벌린다[biz-플러스]

내년, 미국에서 만든 테슬라 AI칩이 나온다 "현재 삼성전자 파운드리 사업에는 시간을 최대한 단축하는 것이 무엇보다 중요하다." 한 반도체 업계 관계자의 말입니다. 확보한 대형 고객사를 붙잡아 두려면 미국 공장을 빠르게 최대 생산 수준까지 끌어올려야 한다는 뜻입니다. 이 발언의 배경에는 예정보다 앞당겨진 공장 하나가 있습니다. 미국 텍사스주 테일러의 삼성전자 파운드리 공장입니다. 파운드리는 다른 회사가 설계한 반도체를 위탁받아 생산하는 사업입니다.

2026년 9월 15일 반도체 업계에 따르면, 삼성전자 테일러 공장은 최근 2나노미터 공정 기반 웨이퍼 생산을 시작하며 테슬라의 차세대 AI5 칩 시제품 생산 단계에 들어갔습니다. 2나노미터는 10억분의 1미터 단위로, 회로 선폭이 좁을수록 같은 면적에 더 많은 연산 소자를 넣을 수 있습니다. 공장 일부 라인에서는 내년부터 테슬라에 공급할 AI5 칩을 실제로 만들면서 최종 양산 검증 작업을 진행하고 있습니다.

일정은 계속 앞으로 당겨졌습니다. 삼성전자는 2026년 4월 24일 현지에서 테일러 공장 장비 반입식을 열고 생산설비 구축에 속도를 냈습니다. 이어 7월 13일에는 테이프아웃에 진입했다고 밝혔습니다. 반도체 설계 데이터를 실제 웨이퍼 제조 단계로 넘기는 절차입니다. 당초 테일러 팹의 본격 가동 시점은 11월쯤으로 예상됐지만, 시제품 생산이 그보다 먼저 시작됐습니다. 연말까지 수율 검증을 마치고 내년부터 본격 공급에 들어간다는 계획입니다. 수율은 생산한 웨이퍼 중 정상 작동하는 칩의 비율로, 양산 전환 가능 여부를 판단하는 지표입니다.

일정을 당긴 이유는 국내 라인의 여유가 사라졌기 때문입니다. 2~4나노 선단 공정을 담당하는 화성·평택캠퍼스 파운드리 라인이 주문으로 채워지면서, 늘어나는 AI 칩 물량을 받을 곳이 필요해졌습니다. 조기 가동을 이끈 핵심 고객사는 테슬라입니다. 삼성전자는 2025년 테슬라와 165억 달러, 약 22조 원 규모의 반도체 공급 계약을 체결했습니다. AI5 칩은 전기차 모델3·모델Y는 물론 로보택시 '사이버캡', 휴머노이드 로봇 '옵티머스', AI 데이터센터까지 테슬라의 주요 사업에 폭넓게 쓰일 반도체로 꼽힙니다.

보통 이런 확장은 1위와의 경쟁으로만 설명됩니다. 실제로 글로벌 파운드리 1위인 대만 TSMC는 AI 반도체 주문이 몰려 첨단공정 생산능력 상당 부분이 소진된 상태입니다. 고객이 원하는 시기에 원하는 물량을 다 만들기 어려워진 만큼, 삼성전자가 신규 고객을 확보할 공간도 커졌다는 분석이 나옵니다. 그런데 뒤도 봐야 합니다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 2026년 2분기 글로벌 파운드리 점유율은 삼성전자 5.9%, 중국 SMIC 5.4%로 격차가 0.5%포인트입니다. 앞을 좁히는 동시에 뒤를 벌려야 하는 상황입니다.

앞서 인용한 업계 관계자는 "확보한 대형 고객사를 계속 붙잡아 두려면 테일러 공장을 빠르게 풀캐파 수준으로 끌어올리는 동시에 후속 증설에도 속도를 내야 한다"고 말했습니다. 삼성전자는 화성캠퍼스 S3·V1 라인을 중심으로 극자외선 노광 기반 초미세 공정을 강화하고, 테일러 공장은 2나노 이하 공정의 핵심 거점으로 키운다는 방침입니다. 올 연말 착공을 목표로 테일러 2공장 건설 준비도 시작했습니다. 업계에서는 2030년쯤 가동이 예상되는 2공장에 차세대 1.4나노 공정이 도입될 가능성을 점치고 있습니다.

지금 확정된 것과 전망을 구분해 보는 것이 좋습니다. 확정된 사실은 시제품 생산 개시, 7월 테이프아웃 진입, 165억 달러 공급 계약입니다. 반면 연말 양산 진입 시점, 2공장의 1.4나노 도입, 파운드리 사업부 흑자전환 시기는 모두 업계 전망이거나 가능성입니다. 앞으로 지켜볼 지점은 세 가지입니다. 연말 수율 검증 결과, 테일러 2공장 착공 여부, 그리고 다음 분기 점유율에서 SMIC와의 0.5%포인트 격차가 어느 방향으로 움직이는지입니다. 텍사스에서 시작된 2나노 웨이퍼가 실제 양산으로 이어질지는 이 세 가지에서 드러납니다.