TSMC 2나노 싹쓸이한 빅테크 3사… 기기 속 인공지능 패권 갈랐다

애플과 퀄컴, 미디어텍이 대만 파운드리 기업 TSMC의 2나노미터 공정 기반 프로세서 예약 물량을 최대 20% 늘리며 모바일 인공지능 주도권 확보에 들어갔다.

중국 정보기술 전문 매체 아이지웨이는 2026년 10월 6일(현지시각) 세 회사가 2026년 9월 차세대 반도체를 공개하고 나노시트 구조 기반의 기기 탑재 인공지능 성능 차별화에 들어갔다고 보도했다. 글로벌 팹리스의 TSMC 공정 집중은 파운드리 고객사 유치 경쟁 중인 삼성전자와 고부가 모바일 메모리를 납품하는 한국 반도체 공급망에 직접 영향을 미친다.


모바일 반도체 시장은 기기 내부에서 대형 인공지능 모델을 처리하는 온디바이스 기술 중심으로 재편됐다. 세 제조사는 연산 능력 확대와 소비전력 절감, 방열 구조 개선에서 각기 다른 해법을 제시했다.
퀄컴은 2나노 공정을 적용한 스냅드래곤 8 엘리트 6세대와 상위 제품인 익스트림 6세대를 함께 선보였다. 퀄컴 발표에 따르면 익스트림 모델은 300억 개를 넘는 매개변수의 혼합전문가 모델을 스마트폰 안에서 직접 구동한다. 맞춤형 인공지능 비서 구동을 위해 신경망처리장치인 헥사곤과 센싱 허브 회로도 다시 설계했다. 해당 프로세서는 샤오미와 오포 등 중화권 주요 제조사의 플래그십 기기에 탑재된다.

애플은 2나노 공정의 A20 프로를 통해 연산력과 메모리 대역폭 확장에 집중했다. 신형 32코어 듀얼 뉴럴 엔진은 이전 세대보다 인공지능 연산 속도를 2배 높였고 메모리 대역폭은 50% 확대됐다. 반도체 다이와 메모리를 나란히 배치하는 엠 시리즈 방식 방열 설계를 도입해 칩의 발열 경로를 분리했다.

미디어텍은 디멘시티 9600 프로에 서로 다른 역할을 맡는 이중 신경망처리장치 구조를 적용했다. 고효율 신경망처리장치로 상시 구동 전력을 40% 아끼고 고성능 신경망처리장치인 엔피유 1090으로 거대언어모델 처리 속도를 51% 끌어올렸다. 로이터 보도에 따르면 보급형 파생 모델인 디멘시티 9600M은 2나노가 아닌 TSMC 3나노 공정을 채택했다.


선단 공정을 선점하려는 팹리스의 경쟁은 파운드리 생산능력 확충으로 이어졌다. 공정 전환에 따른 웨이퍼 단가 상승에도 주요 고객사들은 물량 확보 속도를 늦추지 않고 있다.

대만 경제일보는 애플과 엔비디아, 에이엠디, 퀄컴, 미디어텍 등 5개 고객사가 TSMC 2나노 제품군 예약을 기존보다 10~20% 늘렸다고 보도했다. 기기 자체 인공지능 구동을 위한 고성능 칩 주문이 한꺼번에 몰리며 TSMC의 설비투자 일정도 앞당겨졌다. 칩당 개별 공급 단가는 공식적으로 확인되지 않았다.
경제일보가 인용한 업계 소식통은 TSMC의 2나노 월간 웨이퍼 생산능력이 2026년 말 약 12만 장에 달할 것으로 내다봤다. 이는 시장의 기존 관측치였던 9만~10만 장을 웃도는 수준이다. 미세공정 트랜지스터 구조가 핀펫에서 나노시트로 바뀌는 기술 전환기 속에서 선제적인 생산능력 점유가 완제품 출시 일정을 좌우하는 요인으로 작용하고 있다.


글로벌 팹리스의 TSMC 선단 공정 집중은 한국 반도체 산업에 수주 부담과 메모리 공급 기회를 동시에 형성한다.

파운드리 영역에서 삼성전자는 빅테크 핵심 물량 유치전에서 격차를 좁혀야 하는 상황을 맞았다. 모바일 칩 선두 기업들이 2나노 1차 양산 물량을 대만 파운드리에 배정하면서 차세대 고객사 확보 통로를 넓히는 일이 과제로 떠올랐다. 본지 확인 시점 기준 삼성전자의 2나노 공식 수주 규모는 공시되지 않았다.

반면 메모리 영역에서는 기기 내 300억 개 매개변수 처리를 뒷받침할 고성능 모바일 디램 수요가 늘어난다. 메모리 대역폭 50% 향상 요구에 따라 삼성전자와 에스케이하이닉스가 주도하는 고용량 저전력 디램과 맞춤형 모바일 메모리의 납품 기회가 열린다.

다만 TSMC 2나노 공정의 양산 수율 안정화가 지연돼 완제품 출하가 늦어지거나 단말기 소비 수요가 위축될 경우 선단 공정 전환 흐름이 둔화할 수 있다. 이 경우 부품 단가 상승에 따른 고용량 메모리 탑재 확대 경로는 성립하지 않는다.

2026년 말부터 시장에 출시될 2나노 탑재 스마트폰의 실제 배터리 효율과 발열 제어 수준이 초기 흥행의 분수령이다. 300억 개 매개변수를 구동하는 과정에서 일어나는 하드웨어 발열 부하를 각 사의 패키징과 구조 설계가 얼마나 견뎌내느냐가 차세대 온디바이스 경쟁 구도를 결정짓는다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com