인텔 ‘열 50% 해결’ 승부수… 삼성·TSMC 2나노 목전서 ‘끝장 경쟁’

인텔이 차세대 파운드리(반도체 위탁생산) 시장의 판도를 뒤흔들 '1.8나노(18A)' 개량형 공정 세부 지표를 전격 공개했다. 글로벌 파운드리 양대 산맥인 삼성전자와 TSMC가 2나노 양산을 앞두고 '미세화 경쟁'에 몰두하는 사이, 인텔은 AI 시대의 가장 치명적인 약점인 '발열'을 획기적으로 개선한 기술을 들고나와 승부수를 던졌다.

기술 전문 매체 톰스하드웨어(Tom's Hardware)는 지난 2일(현지 시각) 인텔이 'VLSI 2026' 컨퍼런스에서 발표한 논문을 인용해 18A-P 공정의 세부 사양을 보도했다. 본보가 해당 논문을 심층 분석한 결과, 인텔은 기존 18A 공정 대비 성능은 9% 높이고 전력 소모는 18% 줄이는 데 성공했다. 특히 열전도율을 50%나 개선하며 고성능 AI 칩 시장의 핵심 경쟁 우위를 확보한 것으로 확인됐다.

이번 발표는 인텔이 단순히 미세 공정 로드맵을 따라가는 것을 넘어, 실제 양산 과정에서 팹리스(칩 설계 기업)들이 겪는 '열과의 전쟁'에서 승기를 잡겠다는 강력한 의지로 풀이된다.



인텔이 선보인 18A-P 공정의 핵심은 '실질적 효율'과 '안정성'이다. 인텔은 암(Arm) 코어 서브 블록을 활용한 테스트를 통해 동일한 전력 수준에서 성능을 9% 끌어올리거나, 동일 성능 유지 시 전력 소모를 18% 절감할 수 있음을 입증했다. 세대 간 공정 전환에서 9%의 성능 향상은 결코 작지 않은 수치다.

가장 독보적인 성과는 열전도율 50% 개선이다. 삼성전자와 TSMC가 도입한 게이트올어라운드(GAA) 구조(인텔 명칭 '리본펫')는 성능은 뛰어나지만, 칩 밀도가 높아지며 열이 한곳에 뭉치는 고질적인 문제가 있었다. 인텔은 열 저항을 낮추는 공정 혁신을 통해 이 난제를 정면 돌파했다. 이는 막대한 전력을 소모하며 24시간 가동되는 데이터센터용 프로세서와 모바일 기기의 배터리 수명 및 안정성에 직결되는 '게임 체인저'급 기술이다.

또한 18A-P는 기존 18A 공정과 설계 호환성을 유지한다. 애플이나 엔비디아 같은 대형 팹리스들이 기존 설계를 대대적으로 수정하지 않고도 인텔의 최신 공정 이득을 즉시 누릴 수 있다는 의미다. 반도체 업계 관계자는 "이러한 호환성과 열 관리 능력은 대형 고객사를 인텔 파운드리로 유인하는 가장 강력한 무기가 될 것"이라고 진단했다.


인텔의 이번 발표로 글로벌 파운드리 시장은 '2나노 이하' 초미세 공정 패권을 놓고 한치 앞을 내다볼 수 없는 '삼국지' 양상으로 치닫게 됐다. 삼성전자와 TSMC가 각각 GAA 3세대, 후면 전력 공급 기술 도입을 서두르는 시점에서 인텔은 이 두 가지 핵심 기술을 통합한 18A-P로 승부수를 던졌다.
특히 인텔은 전력 배선을 칩 뒷면에 배치해 효율을 극대화하는 '후면 전력 공급(Backside Power Delivery)' 기술을 경쟁사보다 먼저 안정화했다는 자신감을 내비쳤다. 업계 관계자는 "인텔이 공정 변동성을 30% 줄였다고 명시한 점은 양산 신뢰성에 대한 강한 자신감의 표현"이라며 "AI 칩 제조사들에 인텔의 제안은 삼성이나 TSMC의 2나노 공정만큼이나, 혹은 그 이상으로 매력적일 수 있다"고 분석했다.

다만 실제 양산 수율과 이를 안정적으로 유지할 수 있는 대량 생산 능력이 관건이다. 기술 사양상으로는 초격차를 구현했으나, 이를 시장에 제때, 안정적인 가격으로 공급할 수 있느냐가 인텔 파운드리 사업부의 생존을 가를 최후의 시험대가 될 전망이다.


인텔의 '1.8나노 승부수'는 국내 반도체 생태계와 투자자들에게도 막대한 영향을 미친다. 삼성전자의 추격세와 SK하이닉스의 HBM 공급망, 그리고 엔비디아의 파트너십 지형이 요동칠 수 있기 때문이다. 시장 참여자들이 향후 주목해야 할 핵심 지표는 다음과 같다.

첫째, 애플·엔비디아의 '공식 수주 공시' 여부다. 대형 팹리스가 실제 인텔 18A-P를 채택하는 순간, 파운드리 점유율 재편의 신호탄이 터진다.

둘째, 삼성전자의 GAA 3세대 vs 인텔의 열효율이다. 인텔의 '열전도율 50%↑'에 맞서 삼성전자가 어떤 공정 혁신으로 전성비(전력 대비 성능) 우위를 입증할지 비교해야 한다.

셋째, HBM과 18A-P의 시너지다. 차세대 HBM(고대역폭메모리)이 인텔의 1.8나노 칩과 결합했을 때의 성능 및 열 관리 벤치마크 결과는 AI 반도체 시장의 주도권을 가를 이정표가 된다.

반도체 시장의 핵심 전장은 이제 '누가 더 미세하게 만드느냐'를 넘어 '누가 더 차갑고 효율적으로 AI를 돌리느냐'로 완전히 바뀌었다. 인텔의 18A-P는 그 전쟁터의 가장 뜨거운 최전선에 서 있다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com