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@게티이미지뱅크

인공지능(AI)이 7나노미터(㎚) 이하 첨단 반도체 공정 확산을 견인할 것이란 전망이 나왔다. AI 서비스를 구현하기 위한 핵심 요소, AI 반도체가 대규모로 필요해서다. 반도체 생산능력 평균치와 견줘 두배 높은 성장률을 보이며, 세계 반도체 제조(팹) 투자의 중심 축을 담당할 것으로 관측된다.

SEMI(옛 국제반도체장비재료협회)에 따르면, 세계 반도체 공장(팹)의 7㎚ 이하 공정 생산능력(캐퍼)은 2028년까지 연평균 14% 성장률이 예상된다. 전체 반도체 팹 생산능력 연평균 성장률이 7%인 것을 고려하면, 두 배 높은 성장세다.

구체적으로 지난해 월 평균 85만장 웨이퍼를 생산할 수 있었던 7㎚ 이하 공정은 2028년 월 140만장으로 늘어날 것으로 전망됐다. 약 69% 늘어난 규모다. 올해만 하더라도 월산 98만장을 돌파할 것으로 추산돼 전년 대비 15%의 높은 성장률이 기대된다고 SEMI는 설명했다.

첨단 공정 생산능력의 성장 동력으로 AI가 지목됐다. 챗GPT 등 생성형 AI가 등장하면서 이를 연산할 고성능 AI 반도체 수요가 부쩍 늘었기 때문이다. 현재 시장에서 활용되는 AI 반도체는 주로 4~5㎚ 공정으로 만들어지고 있다.

아짓 마노차 SEMI 최고경영자(CEO)는 “AI는 글로벌 반도체 산업을 혁신하는 원동력으로, 첨단 제조 역량의 확장을 주도하고 있다”며 “AI 애플리케이션의 급속한 확산은 반도체 생태계 전반에 걸쳐 활발한 투자를 촉진하고 있다”고 밝혔다.

특히 지금까지 AI가 모델에 대규모 데이터를 공부시키는 '학습'에 초점이 맞춰졌다면 앞으로 실제 문제를 해결하는 '추론' 시장까지 확대돼 AI 반도체 수요를 더욱 키울 것이라고 SEMI는 부연했다. AI 학습을 위한 AI 반도체는 주로 데이터센터에서 활용됐다면, AI 추론은 모바일·PC 등 최종 단말기(엣지)에서 수요가 확산될 것으로 보인다.

올해를 기점으로 2㎚ 이하 첨단 공정 생산능력 확보도 본격화될 전망이다. 현재 삼성전자·TSMC·인텔 주도로 2㎚ 공정 투자가 이뤄지고 있는데, 모두 올 하반기 양산이 목표다. SEMI는 올해는 월 20만장 미만으로 2㎚ 공정 생산능력이 갖춰질 것으로 추산했다. 2028년에는 두배 이상 늘어 월 50만장을 넘길 것으로 내다봤다.

생산능력 확대는 반도체 장비 수요와 직결된다. 팹 투자 금액의 대부분을 장비 구매에 쓰여서다. SEMI는 7㎚ 이하 공정용 장비 투자액이 작년 260억달러(약 35조3200억원)에서 2028년에는 94% 증가, 500억달러(67조9300억원)를 돌파할 것으로 전망했다. 이 중 2㎚ 이하 공정 장비에 대한 투자는 430억달러 수준으로, 지난해(190억달러) 대비 120% 늘어난 규모다.

전체 반도체 공정 생산능력과 7㎚ 이하 첨단 공정 생산능력 연평균 성장률 비교 - 자료 : SEMI

권동준 기자 djkwon@etnews.com

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