애플 '아이폰 15' 발열 논란 휩싸인 TSMC…삼성전자는 '표정관리'- 블로터

애플 '아이폰 15' 발열 논란 휩싸인 TSMC…삼성전자는 '표정관리'

 

 

애플 아이폰 15 프로·프로맥스 (사진=애플)

 

 

애플이 내놓은 스마트폰 신제품 '아이폰 15'시리즈가 발열 논란에 휩싸였다.

 

문제의 원인으로 스마트폰에 탑재되는 반도체인 'A17' 프로'가 지목되면서 위탁 생산을 맡은 대만 파운드리(반도체 수탁생산) 기업 TSMC의 처지가 난처해졌다.

 

발열의 구체적인 이유가 반도체 생산 공정에 있다고 밝혀지면 TSMC로서는 자존심에 금이 갈 수밖에 없다.

TSMC를 추격해 온 삼성전자는 기술력을 재평가받을 기회를 얻었다.

 

공정 기술과 생산 역량 측면에서 TSMC와 어깨를 나란히 할 수 있다는 점이 증명되면 스마트폰 반도체를 설계하는 다양한 우량 고객사를 확보할 수 있어서다.

A17 프로는 스마트폰에서 두뇌 역할을 하는 핵심 반도체인 애플리케이션프로세서(AP)다.

 

애플이 직접 설계하고 TSMC가 생산한다. TSMC에 애플은 가장 중요한 고객이다. 

 

TSMC가 최첨단 반도체 공정을 갖추면 애플이 자사 스마트폰 신제품에 들어갈 첨단 반도체 생산을 맡기는 방식으로 두 회사는 협력 관계를 다져왔다.

A17 프로를 생산하는 공정은 TSMC가 지난해 말 양산 준비를 마친 3나노미터(㎚)급 공정인 'N3'다. 

 

N3로 만들어지는 첫 반도체인 만큼 TSMC의 공정 기술력을 가늠하는 시험대이기도 하다.

 

애플에 따르면 A17 프로는 전작인 'A16 바이오닉'과 비교해 높은 성능을 자랑한다.

 

중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU)의 성능 속도는 각각 10%, 20% 빨라졌다.

 

애플이 설계를 개선하고, TSMC가 전력 효율을 높이면서도 성능을 극대화한 신규 공정을 적용한 덕분이다.

하지만 일부 해외 소비자가 A17 프로가 탑재된 '아이폰 15 프로·프로맥스'를 중심으로 심각한 발열 사례를 보고하며 애플이 자랑한 강력한 성능이 빛이 바래는 분위기다.

 

열이 소비자에게 고스란히 느껴질 만큼 뜨거워진다면 반도체의 높은 성능도 무용지물이기 때문이다. 물론 스마트폰에서 열이 발생하는 경우는 흔하고 꼭 원인이 반도체에 있는 것만은 아니다.

 

애플의 방열 설계에 빈틈이 있거나, 소프트웨어 측면에서 실수가 있었을 가능성도 있다.

 

다만 일부 해외 정보기술(IT) 매체는 발열 문제가 A17 프로가 탑재된 제품에서만 발생한다는 점을 들어 신규 AP에 문제가 있다고 주장한다.

반도체에서 열이 생기는 원리는 복잡하다.

 

하지만 첨단 반도체에서 빈번해지는 열 문제는 설계에 이상이 없다면, 제조 과정에서 회로 간격이 극단적으로 좁아지며 생기는 누설 전류를 제대로 잡지 못해 생긴다.

 

삼성전자 역시 지난해 '갤럭시 S22' 시리즈에 탑재한 AP인 '엑시노스 2200'에서 발열 문제가 발생해 구설에 올랐다.

파운드리 업체는 성능과 소비전력을 개선하는 동시에 누설전류를 제어할 수 있는 새로운 소자 구조를 고안해 왔다.

 

삼성전자는 지난해 세계 최초로 3㎚ 공정 양산을 시작하며 해당 공정에 신규 트랜지스터 구조인 '게이트올어라운드(GAA)'를 적용하는 도전에 나섰다.

 

6개월 뒤 한발 늦게 3㎚ 진입 준비를 마친 TSMC는 기존 '핀펫' 구조를 그대로 적용했다. 우량 고객인 애플이 안정적인 핀펫을 두고 시행착오가 우려되는 GAA에 진입하는 것을 원치 않았기 때문이다.

이는 아이폰 15 시리즈의 심각한 열이 TSMC가 새 공정에 다시 적용한 핀펫 구조의 한계를 나타낸다는 시각에 힘을 실어주게 됐다.

 

반대로 새로운 도전에 나선 삼성전자로서는 반사이익을 얻을 여지가 커졌다.

반도체 업계는 발열의 원인으로 TSMC의 첨단 공정이 지목되는 사태 자체가 이례적이라는 반응이다.

 

한 업계 관계자는 "TSMC는 첨단 파운드리 산업의 강자라는 인식이 워낙 강해, 공정에 원인이 있을 것이라는 지적은 새롭다"고 말했다.

TSMC의 첨단 공정이 스마트폰 발열의 원인으로 지목되는 상황을 두고 삼성전자의 파운드리 기술력이 TSMC와 어깨를 나란히 하는 수준까지 성장했다는 사실을 방증한다는 시각도 있다.

 

다른 반도체 업계 관계자는 "삼성전자가 TSMC에 앞서 3㎚ 공정인 '3GAE'를 내놓고 업계 최초로 GAA 트랜지스터 구조를 도입하며 차별화하자, 파운드리 선두 주자로 여겨지던 TSMC의 명성에도 금이 가기 시작한 것"이라며 "삼성전자가 TSMC를 따라 핀펫 구조를 썼다면 지금처럼 TSMC의 공정을 원인으로 지목하는 사람이 없었을 것"이라고 말했다.

삼성전자는 아직 3㎚ 공정에서 AP를 제작하지 못했다. 하지만 내년 양산이 예상되는 3㎚ 2세대 '3GAP'를 통해 퀄컴의 신규 AP를 생산할 계획으로 알려졌다.

 

퀄컴이 설계하고 삼성전자가 3㎚ 공정으로 생산한 AP가 시장에서 좋은 평가를 받는다면, TSMC를 뒤쫓던 삼성전자의 위상이 후발주자에서 동등한 수준까지 높아질 수도 있다. 

이진솔 기자(jinsol@bloter.net)

 

https://n.news.naver.com/mnews/ranking/article/293/0000047902?ntype=RANKING&sid=001 

애플 '아이폰 15' 발열 논란 휩싸인 TSMC…삼성전자는 '표정관리'