반도체 산업

선단 공정 경쟁력은 나노 숫자만으로 비교할 수 있을까

선단 공정을 비교할 때 공정 이름보다 전력, 성능, 면적과 양품 원가를 함께 봐야 합니다. 설계 조건과 양산 성숙도 차이가 경제성 평가에 어떤 영향을 주는지 설명합니다.

선단 공정은 작은 공정 명칭 하나보다 같은 작업을 처리하는 성능, 전력, 면적과 실제 양품 원가로 비교해야 합니다. 기업별 공정 이름을 동일한 물리적 길이로 간주하거나 시험 칩의 성능을 모든 제품의 양산 결과로 확대하면 비교가 틀어질 수 있습니다.

성능과 전력의 비교 조건 맞추기

공정 발표의 성능 향상 수치는 같은 전력에서 측정한 것인지, 전력 감소 수치는 같은 성능에서 측정한 것인지 확인해야 합니다. 두 조건이 다른 개선 수치를 동시에 달성하는 것으로 합산하면 과장됩니다. TSMC의 연차보고서에는 공정 개발과 생산 기술에 대한 설명이 있으므로 먼저 각 기술의 용도와 단계부터 읽는 것이 좋습니다. 실제 고객 제품에는 회로 구성, 메모리와 입출력 비중, 설계 도구의 성숙도가 영향을 주므로 공정만으로 완제품 성능을 설명하기 어렵습니다.

면적 감소와 양품 원가를 연결하기

칩 면적이 작아지면 웨이퍼 한 장에서 얻을 수 있는 후보 칩 수가 늘어날 가능성이 있습니다. 그러나 웨이퍼 가공 비용과 설계 비용까지 올라가면 최종 칩 원가가 반드시 낮아지는 것은 아닙니다. ASML의 노광 원리 설명은 회로 패턴을 웨이퍼에 형성하는 과정을 이해하는 데 도움이 됩니다. 투자 분석에서는 복잡해진 공정의 비용을 양품 수 증가가 얼마나 상쇄하는지 묻습니다. 초기에는 낮은 수율 때문에 원가가 높고, 생산 경험이 쌓인 뒤 경제성이 바뀌는 시나리오를 나눌 수 있습니다.

모든 회로를 최신 공정에 넣을 필요는 없다

제품의 어떤 부분이 미세화로 큰 이익을 얻는지 구분해야 합니다. 연산 회로와 입출력 회로는 비용과 성능의 최적점이 다를 수 있습니다. 한 기업이 선단 공정 비중을 늘린다는 사실만으로 전체 제품의 수익성이 높아졌다고 결론 내리지 않습니다. 공정 선택에 따른 설계비 회수에는 판매량도 중요합니다. 예상 판매가 적은 제품은 더 비싼 초기 설계비를 분산하기 어려우므로 기술적으로 앞선 선택과 경제적으로 유리한 선택이 항상 일치하지 않을 수 있습니다. 설계 도구와 검증된 회로 자산의 확보 여부도 양산 준비 수준을 읽는 항목입니다. 공정 발표와 고객이 실제 제품을 설계해 판매할 수 있는 시점 사이에는 추가 작업이 필요할 수 있습니다.

예시로 확인하기

가상 예시로 기존 공정은 웨이퍼당 비용 1,000만원, 양품 500개로 양품당 2만원입니다. 새 공정이 웨이퍼당 1,500만원이고 양품 600개라면 양품당 2만5,000원입니다. 양품 수는 20% 늘었지만 원가는 25% 높습니다. 새 공정에서 양품 750개를 얻어야 가공비 기준으로 기존과 같아집니다. 설계비와 패키징 비용을 제외한 비교라는 한계도 함께 적습니다.

확인할 항목

  • 같은 성능 또는 같은 전력의 비교인지 확인
  • 양산 일정과 개발 시연 단계 구분
  • 칩 면적 대신 실제 양품 원가 계산
  • 추가 설계비를 회수할 판매량 점검

출처와 원자료

개념과 분석 방법을 설명하는 교육 자료입니다. 실제 기업 판단에는 해당 시점의 공시와 원자료를 확인하세요.

  1. TSMC 2025 Annual Report: Operational Highlights ↗
  2. ASML Lithography principles ↗