글로벌 파운드리 시장에서 TSMC 중심의 생산 구조에 변화 조짐이 나타나고 있다. 급증한 인공지능(AI) 반도체 수요를 TSMC가 단독으로 소화하기 어려워지면서 일부 생산이 삼성전자 파운드리로 이동하는 흐름이다.

22일 업계에 따르면 TSMC는 3나노 이하 첨단 공정에서 높은 가동률을 유지하며 수요 대응에 부담을 겪고 있는 것으로 전해진다. AI 반도체 수요가 빠르게 늘어나고 있지만 생산능력 확충 속도가 이를 따라가지 못하고 있다는 분석이다.

고객사 전략 변화도 나타나고 있다. 기존처럼 한 파운드리에 생산을 집중하기보다 일부 물량을 다른 업체로 나눠 맡기는 방식이 확산되는 흐름이다.

대표적으로 엔비디아는 AI 추론용 칩 일부를 삼성 4나노 공정에서 생산하고 있다. 테슬라도 차세대 자율주행용 칩 일부를 삼성에 맡긴 것으로 알려졌다. AMD 역시 삼성과의 협력 확대 가능성이 거론되며 접점이 넓어지는 분위기다.

이 같은 흐름 속에서 삼성전자의 시장 점유율은 여전히 한 자릿수 수준이지만, 주요 빅테크 기업과의 협력이 확대되며 수주 기반이 넓어지고 있다.

퀄컴의 움직임도 변화 신호로 꼽힌다. 과거 삼성 파운드리에서 TSMC로 생산을 옮겼던 퀄컴은 최근 차세대 2나노 공정과 관련해 삼성과 협력을 다시 검토하는 것으로 전해진다.

이는 삼성 파운드리 가동률에도 반영되고 있다. 업계에 따르면 올해 1분기 삼성전자 파운드리 생산라인 가동률이 80%를 넘어선 것으로 전해졌다. 그동안 비어 있던 생산라인이 다시 채워지고 있다는 의미다.

이재용 삼성전자 회장은 이날부터 이틀 일정으로 중국 베이징 댜오위타이 국빈관에서 열리는 중국발전고위급포럼(CDF)에 참석한다. 글로벌 주요 기업 최고경영자들이 모이는 자리로, 반도체를 포함한 공급망과 인공지능(AI) 산업 협력 논의가 이뤄질 것으로 예상된다.

다만 변수도 있다. 테슬라는 최근 초대형 반도체 생산공장 '테라팹' 구축을 추진하며 자체 생산 역량 확보에 나서고 있다. 현재 삼성전자와 TSMC에 맡기고 있는 반도체 생산을 장기적으로 내재화할 경우, 파운드리 업계에는 새로운 변수로 작용할 수 있다는 분석이다.

실제 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 지난 14일(현지시간) 자신의 사회관계망서비스(SNS)를 통해 "테라팹 프로젝트를 일주일 안에 시작할 것"이라고 밝혔다.

업계에서는 이번 흐름을 단순한 수주 증가가 아니라 시장 구조 변화의 초기 단계로 보고 있다. AI 반도체 수요가 급증하면서 단일 기업 중심의 생산 방식이 한계에 부딪혔고, 그 결과 일부 물량을 나눠 맡기는 구조가 나타나고 있다는 것이다.

삼성은 메모리와 파운드리, 패키징을 함께 운영하는 구조를 기반으로 이러한 변화에 대응하고 있다. 특히 HBM과 로직 반도체를 결합한 패키징 수요가 늘어나면서 통합 생산 역량이 경쟁력으로 작용하고 있다는 평가다.

반면 SK하이닉스는 기존 공급 구조를 유지하고 있다. 엔비디아 등 주요 고객사에 HBM을 공급하며 이미 생산 물량이 확보된 상태로, 이번 변화는 파운드리 중심으로 나타나는 흐름이라는 분석이다.

업계 관계자는 "AI 반도체 수요가 급증하면서 특정 파운드리에 생산을 집중하기 어려워진 상황"이라며 "고객사들이 리스크를 줄이기 위해 생산 거점을 분산하는 과정에서 삼성도 대안으로 다시 거론되고 있다"고 말했다.