세계 파운드리 시장에서 경쟁하는 두 거대 기업인 삼성전자와 TSMC의 전방위적 비교를 통해 각 기업의 강점과 약점을 분석하고, 현재 경쟁 구도에서의 위치를 종합적으로 평가하였다. 양사는 차세대 반도체 기술을 놓고 치열한 경쟁을 벌이고 있으며, 각각 다른 전략과 접근 방식을 통해 시장 선점을 위해 노력하고 있다.
시장 점유율 및 경쟁 위치
TSMC의 압도적 시장 지배력
TSMC는 글로벌 파운드리 시장에서 독보적인 위치를 차지하고 있다. 2024년 4분기 기준 TSMC의 시장 점유율은 67.1%로, 전분기 64.7% 대비 2.4%포인트 상승하여 압도적인 1위를 유지하고 있다[5]. 이는 파운드리 시장에서 한 기업이 차지하는 점유율로는 이례적으로 높은 수준이다[1].
TSMC의 높은 점유율은 지속적인 성장세에 기반하고 있다. 2024년 4분기 매출은 268억5400만달러로 전분기 대비 14.1% 증가했으며, 이는 글로벌 파운드리 시장 전체가 9.9% 성장한 것보다 훨씬 높은 성장률이다[5].
삼성전자의 점유율 하락세
반면 삼성전자의 파운드리 시장 점유율은 지속적인 하락세를 보이고 있다. 2024년 4분기 점유율은 8.1%로, 3분기 9.1%에서 1.0%포인트 더 떨어져 관련 통계 집계 이후 최저치를 기록했다[5]. 2021년 15-16%대를 기록했던 것과 비교하면 급격한 하락이며, 매출도 32억6000만달러로 전분기 대비 1.4% 감소했다[5].
이러한 점유율 하락으로 인해 TSMC와 삼성전자의 격차는 더욱 벌어져 2024년 4분기 기준 59.0%포인트 차이까지 확대되었다[5]. 삼성전자는 2017년 파운드리를 독립 사업부로 출범시킨 이후 지속적으로 TSMC와의 격차를 좁히지 못하고 있는 상황이다.
기술력 및 공정 개발
삼성전자의 기술 선도성
기술적 측면에서 삼성전자는 일부 영역에서 선도적 위치를 차지하고 있다. 2022년 6월 삼성전자는 세계 최초로 GAA(Gate-All-Around) 기술을 적용한 3나노 공정 양산을 시작했다[8]. GAA는 전류가 흐르는 채널 4개면을 게이트가 둘러싸는 차세대 트랜지스터 기술로, 기존 핀펫 구조보다 전류 흐름을 더욱 세밀하게 제어할 수 있어 성능과 전력 효율을 크게 향상시킨다[8].
삼성전자의 3나노 1세대 공정은 5나노 대비 전력 45% 절감, 성능 23% 향상, 면적 16% 축소를 달성했으며, 2세대는 전력 50% 절감, 성능 30% 향상, 면적 35% 축소를 구현했다[8]. 현재까지 삼성전자만이 3나노 공정에 GAA를 적용하고 있어 최신 기술에서는 TSMC에 뒤처지지 않는다는 평가를 받고 있다[7].
TSMC의 안정적 기술 발전
TSMC는 GAA보다 한 단계 아래 기술로 평가받는 핀펫 트랜지스터 구조를 3나노에 활용하고 있으며, 2나노 공정부터 GAA를 적용한다는 계획이다[7]. 그러나 TSMC는 기존 기술의 성숙도와 안정성에서 우위를 보이고 있다. 현재 생산 중인 가장 진보된 노드는 3nm이며 주로 애플 iPhone과 MacBook에 사용되고 있다[2].
TSMC는 2026년부터 1.6나노 공정을 통한 반도체 생산을 시작할 예정이라고 발표하면서, 1나노대 진입 시기를 1년 앞당기는 공격적인 로드맵을 제시했다[7]. 2나노 공정은 게이트올어라운드 전계효과 트랜지스터(GAAFET)를 사용하는 최초의 노드가 될 것으로, 성능 10% 향상을 목표로 하고 있다[2].
주요 고객사 및 생태계
TSMC의 강력한 고객 포트폴리오
TSMC의 가장 큰 강점 중 하나는 세계적인 기술 기업들과의 안정적인 파트너십이다. 애플은 TSMC 전체 매출의 23%를 차지하는 최대 고객으로, iPhone, iPad, MacBook에 탑재되는 애플리케이션 프로세서 전량을 최첨단 공정으로 TSMC에 맡기고 있다[1][10]. 2023년 기준 애플 향 TSMC 매출은 175억달러로 전년 대비 18.2% 증가했다[10].
TSMC는 상위 10개 고객사로부터 연간 매출의 68%를 확보하고 있으며, 애플 외에도 퀄컴(8.9%), AMD, 브로드컴, 엔비디아, 미디어텍 등 주요 팹리스 기업들이 고객사로 포진해 있다[10]. 엔비디아의 AI 가속기 H100은 TSMC N4에서 생산되며, 생성형 AI 수요 증가로 향후 TSMC와의 협력이 더욱 확대될 전망이다[10].
삼성전자의 고객 확보 어려움
삼성전자는 파운드리 사업에서 주요 고객사 확보에 어려움을 겪고 있다. TSMC가 “고객과 경쟁하지 않는다”는 사훈을 바탕으로 철저히 파운드리 부문에만 집중하는 반면, 삼성전자는 반도체 부품과 세트 제품을 모두 영위하는 종합반도체기업(IDM)이라는 특성 때문에 팹리스 기업들과 잠재적 경쟁 관계에 있다[1][17].
이러한 구조적 문제로 인해 팹리스 기업들이 설계 기술 유출을 우려하여 삼성전자에 생산을 맡기는 것을 꺼리는 경향이 있다[17]. 대만 금주간 고문 린훙원은 “삼성이 많은 사업 영역에서 고객과 경쟁 관계를 형성하고 있어 고객 신뢰를 확보하는 데 어려움을 겪고 있다”고 분석했다[19].
생산 능력 및 수율
TSMC의 안정적 생산 체계
TSMC는 오랜 파운드리 경험을 바탕으로 안정적인 생산 체계를 구축하고 있다. 1987년 설립되어 약 35년간 파운드리 사업을 이어온 TSMC는 축적된 노하우를 바탕으로 높은 수율과 안정적인 납기 준수를 실현하고 있다[1]. 2022년 기준 TSMC 전체 공정별 매출에서 첨단 공정인 5나노와 7나노 비중은 53%에 달하며, 5나노 공정 비중은 2021년 19%에서 2022년 26%로 증가했다[1].
TSMC는 미국 애리조나에 파운드리 공장을 건설하여 2024년부터 5나노와 4나노 공정으로 생산을 시작하고, 2026년부터는 3나노 공정으로 생산할 계획이다[1]. 일본 구마모토현에는 12, 16, 22, 28나노미터 기반의 파운드리 공장을 건설하여 2024년 말 가동을 목표로 하고 있다[1].
삼성전자의 수율 개선 노력
삼성전자는 3나노 공정에서 수율 문제를 겪어왔으나 최근 상당한 개선을 이루고 있다. 2024년 2분기 실적 컨퍼런스콜에서 삼성전자는 “3나노 GAA 1세대 공정은 수율과 성능이 성숙단계에 도달해 안정적으로 양산하고 있다”고 발표했다[18]. 현재 3나노 1세대 수율은 60~70% 사이로 추정되며, 이는 제조단가를 낮추고 원하는 물량을 확보할 수 있는 수준이다[18].
그러나 3나노 2세대 공정의 수율은 여전히 20% 수준에 머물러 초기 목표치인 70%에 크게 미치지 못하고 있다[5]. 전문가들은 이러한 수율 문제가 4나노 공정에서 위험도가 높은 공정 설계를 선택한 결과라고 분석하고 있다[5].
장비 확보 및 투자
TSMC의 공격적 장비 투자
TSMC는 차세대 반도체 생산을 위한 핵심 장비인 EUV(극자외선) 장비 확보에 공격적으로 나서고 있다. 2025년까지 총 65대의 EUV 장비를 ASML에 주문할 예정이며, 총 구입비만 4000억 대만달러(17조원)에 달한다[12]. 현재 TSMC는 EUV 장비를 100대 이상 보유하고 있으며, 내년까지 추가 구입을 통해 165대 이상을 확보할 전망이다[12].
이는 ASML이 2024-2025년 생산하는 EUV 125대 중 65대를 TSMC가 확보하는 것으로, 절반 이상의 물량을 선점하는 것이다[12]. TSMC의 이러한 대규모 장비 투자는 2나노, 3나노 등 초미세공정 반도체 생산능력 급증으로 이어질 것으로 예상된다[12].
삼성전자의 장비 확보 경쟁
삼성전자는 현재 EUV 장비를 40~50대 보유하고 있는 것으로 알려져 TSMC의 40~50% 수준이다[12]. 이재용 삼성전자 회장이 2023년 12월 ASML 네덜란드 본사를 방문하고, 2024년 4월 EUV 장비 핵심 부품 제조사인 독일 자이스를 방문하는 등 장비 확보에 공을 들이고 있으나, 최근 주문한 EUV 대수는 5대에 불과한 것으로 알려졌다[12].
삼성전자는 차세대 High-NA EUV 기술 개발에도 주력하고 있다. 2025년 상반기 ASML의 첫 High-NA EUV 설비인 ‘EXE 5000’을 도입할 예정이며, 2024년부터 해당 장비에 대한 공정 적용 평가를 진행하고 있다[14]. High-NA EUV는 2나노 이하 차세대 파운드리 공정에 적용될 핵심 기술이다[14].
연구개발 및 혁신 투자
양사의 대규모 R&D 투자
TSMC는 2023년 R&D 비용을 전년 대비 20% 늘려 약 7조 9776억원을 투자했다[11]. 이는 경기 둔화와 매출 감소 전망에도 불구하고 2나노, 1.4나노 등 최첨단 반도체 제조 기술을 먼저 개발하기 위한 공격적 투자이다[11]. 대만 정부는 기술 기업들의 R&D 비용에 관한 세액공제율을 15%에서 25%로 대폭 올려 이러한 투자를 뒷받침하고 있다[11].
삼성전자도 2024년 연구개발 비용으로 34조9981억원을 지출하여 전년 대비 23.5% 증가한 사상 최대치를 기록했다[15]. 매출에서 연구개발비가 차지하는 비중도 11.6%로 지속적으로 증가하고 있다[15]. 시설투자액도 53조6461억원으로 역대 최대를 기록했으며, 이 중 86.3%인 46조2792억원이 반도체 부문에 집중되었다[15].
차세대 기술 개발 경쟁
삼성전자는 3D 패키징 기술 ‘세인트(SAINT)’를 개발하여 2026년부터 본격 적용할 예정이다[16]. 이 기술은 다양한 종류의 칩을 수직으로 쌓아 하나의 칩처럼 작동하게 하는 것으로, 공간 활용도를 높이고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 향상시킬 수 있다[16].
TSMC는 첨단 패키징 공정인 CoWoS(칩 온 웨이퍼 온 서브스트레이트) 캐파를 2024년 말 월 4만 장, 2025년 말 7만8000장 수준으로 상향 조정하고 있다[13]. 특히 엔비디아의 최신 GPU 아키텍처 블랙웰의 B300 시리즈 생산을 위해 더 복잡한 패키징 공정인 CoWoS-L을 도입하고 있다[13].
재무 성과 및 수익성
TSMC의 강력한 수익성
TSMC는 안정적이고 강력한 수익성을 보여주고 있다. 2025년 1분기 매출은 314억92만 대만달러로 전분기 대비 증가했으며, 영업이익은 148억12만 대만달러, 순이익은 129억46만 대만달러를 기록했다[9]. EBITDA는 226억100만 대만달러로 건전한 현금 창출 능력을 보여주고 있다[9].
현금성 자산도 239억480만 대만달러로 풍부한 유동성을 유지하고 있으며, 이는 지속적인 기술 개발과 설비 투자를 뒷받침하는 재무적 기반이 되고 있다[9]. 전문가들은 글로벌 반도체 불경기에도 TSMC가 홀로 성장하고 있다는 점을 주목하고 있다[1].
삼성전자의 파운드리 부문 도전
삼성전자는 파운드리 사업부의 실적을 따로 공개하지 않아 정확한 수익성 평가가 어려우나, 시장조사기관들의 추산에 따르면 매출 감소 추세를 보이고 있다[4]. 점유율 하락과 함께 매출도 지속적으로 감소하여 경쟁력 회복이 시급한 상황이다[5].
그러나 삼성전자는 전체 반도체 사업에서 메모리 부문의 강력한 수익성을 바탕으로 파운드리 부문에 대한 지속적인 투자가 가능한 상황이다. 한국은 메모리 시장에서 70% 점유율로 독보적인 1위를 차지하고 있어, 이러한 기반을 활용한 시너지 창출이 가능하다[1].
결론: 종합 평가
현재 글로벌 파운드리 시장에서는 TSMC가 전반적으로 우위를 점하고 있다는 것이 명확하다. 시장 점유율, 고객 포트폴리오, 생산 안정성, 수익성 등 대부분의 지표에서 TSMC가 삼성전자를 크게 앞서고 있다.
TSMC의 핵심 강점은 파운드리 전문 기업으로서의 명확한 포지셔닝과 고객 신뢰에 있다. “고객과 경쟁하지 않는다”는 철학을 바탕으로 애플, 엔비디아, 퀄컴 등 세계적인 기술 기업들과 장기적이고 안정적인 파트너십을 구축했다[1][10]. 또한 35년간 축적된 파운드리 전문 노하우와 안정적인 수율, 그리고 공격적인 장비 투자를 통해 압도적인 시장 지배력을 확보하고 있다[1][12].
반면 삼성전자는 기술 혁신 측면에서는 일부 우위를 보이고 있다. 세계 최초 GAA 기술 적용 3나노 양산, High-NA EUV 기술 개발, 3D 패키징 기술 등에서 기술적 선도성을 보여주고 있다[8][14][16]. 그러나 이러한 기술적 우위를 상업적 성공으로 연결하는 데 어려움을 겪고 있다.
삼성전자가 직면한 가장 큰 도전은 구조적 신뢰 문제이다. IDM 기업의 특성상 고객사와 경쟁 관계에 있어 주요 팹리스 기업들의 신뢰 확보가 어렵고, 이는 수주 감소와 점유율 하락으로 이어지고 있다[17][19]. 또한 3나노 공정의 수율 문제로 인한 신뢰도 저하도 경쟁력 약화 요인으로 작용하고 있다[5].
결론적으로, 현재 시점에서는 TSMC가 종합적으로 우위에 있으나, 삼성전자가 보유한 기술적 잠재력과 메모리 사업의 시너지, 그리고 2나노 GAA 공정에서의 반전 가능성을 고려할 때 향후 경쟁 구도의 변화 가능성은 열려있다고 평가할 수 있다. 다만 삼성전자가 기술적 우위를 시장 성과로 전환하기 위해서는 고객 신뢰 회복과 수율 안정화가 선결되어야 할 과제이다.
출처
[1] TSMC는 어떻게 파운드리 1등이 됐나…삼성전자, 추격 고삐 https://zdnet.co.kr/view/?no=20230313190056
[2] TSMC: 첨단 노드에서 4월 매출 급증 : 네이버 블로그 https://blog.naver.com/yooko0404/223470032787
[3] 공정 기술 – 로직 노드 | Foundry | 삼성반도체 https://semiconductor.samsung.com/kr/foundry/process-technology/logic-node/
[4] 삼성전자 파운드리 점유율 9%대, 집계 이후 최저…TSMC 64.9% https://www.hani.co.kr/arti/economy/marketing/1171148.html
[5] 삼성전자 파운드리 점유율, 한계단 더 내려가…8%대 턱걸이 https://m.ekn.kr/view.php?key=20250311028314780
[6] “3나노와는 다르다”…삼성전자, 파운드리 2나노 수율 개선해 반등 노린다 https://www.newsquest.co.kr/news/articleView.html?idxno=237354
[7] 삼성전자, 파운드리 전략 공개한다…1나노 공정 로드맵 주목 – 연합뉴스 https://www.yna.co.kr/view/AKR20240612074900003
[8] 삼성전자, 세계 최초 3나노 파운드리 양산 https://semiconductor.samsung.com/kr/news-events/news/samsung-begins-chip-production-using-3nm-process-technology-with-gaa-architecture/
[9] TSMC(TSM)- 재무제표 | 인베스팅 플러스 https://www.investingplus.co.kr/search/balancesheet/TSM
[10] TSMC, 상위 10개 고객사 매출 비중 68%…1등은 ‘큰 손’ 애플 – 블로터 https://www.bloter.net/news/articleView.html?idxno=602120
[11] 반도체법 통과되자…TSMC, 사상최대 R&D 투자로 답했다 – 서울경제 https://www.sedaily.com/NewsView/29KHX9HXRY
[12] “TSMC, 노광장비 65대 구입”…삼성전자와 ‘장비 경쟁’ 불가피 – 뉴시스 https://www.newsis.com/view/NISX20240628_0002791573
[13] TSMC ‘엔비디아’ 맞춤 첨단 패키징 캐파도 늘려…삼성과 격차는 더 확장 https://www.fnnews.com/news/202412061045438641
[14] 삼성전자, ‘High-NA EUV’ 설비 평가 중…차세대 파운드리 시대 준비 https://zdnet.co.kr/view/?no=20250124174538
[15] “초격차 기술력이 불황 해법”…삼성전자·전기, R&D·투자 사활 – EBN https://www.ebn.co.kr/news/articleView.html?idxno=1654941
[16] 삼성, TSMC와 경쟁할 3D AI 칩 패키징 기술 ‘세인트’ 공개 – AI타임스 https://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=155142
[17] 삼성전자가 TSMC에 밀리는 이유 – 뉴닉 https://newneek.co/@newneek/article/11012
[18] “3나노 수율 성숙단계 도달” 삼성 파운드리 순항 예고 – 파이낸셜뉴스 https://www.fnnews.com/news/202408041759134894
[19] 삼성 파운드리 “2나노 GAA로 반전 노린다” https://www.digitaltoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=545151
[20] TSMC 2024: 기술과 배당으로 증명한 반도체 리더십! – 존버의 맛 https://johnbur.tistory.com/433
[21] “삼성전자” vs “TSMC” 서로의 수준 차이 : 네이버 블로그 https://blog.naver.com/ghdtjr1212/223320633156
[22] “삼성전자 파운드리 기술 TSMC와 큰 차이 없다” 평가 나와, 경험 부족 … https://www.businesspost.co.kr/BP?command=article_view&num=367201
[23] 뛰는 삼성전자, 나는 TSMC…기업가치 격차 커진 이유 https://www.mindlenews.com/news/articleView.html?idxno=8893
[24] 삼성도 TSMC처럼 망하던 기업 ‘세계1위’ 만들 수 있나 – KBS 뉴스 https://news.kbs.co.kr/news/view.do?ncd=8154476
[25] “TSMC 2나노 반도체 수율 3나노 추월”, 삼성전자 인텔 추격 계속 따돌려 https://www.businesspost.co.kr/BP?command=article_view&num=394007
[26] [단독]삼성전자 승부수 ‘수율 개선’…점유율 회복 모색 – 아시아경제 https://www.asiae.co.kr/article/2025041008024046868
[27] 삼성전자, 내년 차세대 플립형폰에 엑시노스 2500 탑재 확정… “3나노 … https://biz.chosun.com/it-science/ict/2024/12/11/X47XAL2UGVHNNFSP2XK37ZXB5U/
[28] [단독] 삼성전자, 日 미쓰이 손잡고 3나노 수율 개선 사활 – 서울경제 https://www.sedaily.com/NewsView/2GP3UGMQ9D
[29] 핀펫 넘어 게이트 올 어라운드 (GAA)로. 삼성전자 GAAFET 시대 열다 https://blog.naver.com/jjy0501/222795607342
[30] Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSM) 재무 요약 – 인베스팅닷컴 https://kr.investing.com/equities/taiwan-semicond.manufacturing-co-financial-summary
[31] TSM – 재무제표 – 초이스스탁US https://www.choicestock.co.kr/search/financials/TSM
[32] TSMC: 반도체 산업의 거인 (실적, 주가전망, 재무제표 분석) https://sugarcatbro.tistory.com/entry/TSMC-%EB%B0%98%EB%8F%84%EC%B2%B4-%EC%82%B0%EC%97%85%EC%9D%98-%EA%B1%B0%EC%9D%B8-%EC%8B%A4%EC%A0%81-%EC%A3%BC%EA%B0%80%EC%A0%84%EB%A7%9D-%EC%9E%AC%EB%AC%B4%EC%A0%9C%ED%91%9C-%EB%B6%84%EC%84%9D
[33] 20241018_대만 반도체의 강자 TSMC, 매출 전망 30%로 상향 조정 https://contents.premium.naver.com/ilab/insights/contents/241018072228855jf
[34] [단독] TSMC도 들여온 5천억 짜리 하이-NA EUV, 삼성 반입 시작 [FN … https://www.fnnews.com/news/202503111550281072
[35] High-NA EUV 장비 인텔이 ‘싹쓸이’..삼성·SK는 내년 하반기에나 도입 … https://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=27667
[36] 삼성전자, EUV 기반 7나노 LPP 공정 생산을 시작하다 https://semiconductor.samsung.com/kr/news-events/news/samsung-electronics-starts-production-of-euv-based-7nm-lpp-process/
[37] [초점] 삼성전자와 SK하이닉스, ‘EUV 기술 전략’ 갈림길 – 글로벌이코노믹 https://www.g-enews.com/article/Global-Biz/2025/01/2025010308453636469a1f309431_1
[38] [단독] ‘귀한 몸’ EUV 놓고 엇갈린 전략…TF 꾸린 삼성, 내재화한 SK https://www.sedaily.com/NewsView/2DI9SZETJ0
[39] 삼성전자, 5·8나노 파운드리 가동률 상승… 닌텐도 등 고객사 다변화 효과 https://biz.chosun.com/it-science/ict/2025/05/14/7JQ3ZBFX7NCUBCDHIHSYNCCVQU/
[40] 평택 투자 재개 가능성에 설왕설래…삼성, 연내 P4·P5 투자 검토 돌입 … https://m.ddaily.co.kr/page/view/2025031117033115822
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