인텔, 머스크의 테라팹 프로젝트 합류… 세계 최대 반도체 공장 실제 건설 가능할까?

일론 머스크는 3월 30일, 테슬라, SpaceX, xAI가 공동으로 추진하는 반도체 제조 프로젝트 '테라팹(Terafab)'을 공식 출범했다. 첫 단계는 텍사스주 오스틴의 기가 텍사스 캠퍼스 북측에 구축되며, 총 투자 규모는 200억 달러에서 250억 달러로 계획되었다. 이 프로젝트는 연간 연산 성능 1테라와트 이상의 칩 생산을 목표로 하며, 이는 현재 전 세계 반도체 공장 총 생산 능력의 약 2%, 전 세계 연간 AI 연산 출력(약 20기가와트)의 50배에 달하는 규모다.

계획에 따르면 테라팹에서 생산되는 칩의 80%는 SpaceX의 인터스텔라 AI 위성 데이터 센터와 방사선 내성 칩 수요를 위해 우주 공간에 배치될 예정이며, 나머지 20%는 테슬라 FSD, 사이버캡 로보택시, 옵티머스 휴머노이드 로봇 등 지상용 애플리케이션에 할당된다. 머스크는 특히 이번 프로젝트를 통해 테슬라의 휴머노이드 로봇 전용 칩을 제조할 것이라고 강조했다.

고객의 설계도를 물리적 웨이퍼로 전환하기만 하고 설계에는 관여하지 않는 TSMC의 "순수 파운드리(pure-play foundry)" 업계 표준과 달리, 테라팹은 파격적인 수직 통합 모델을 활용한다. 단일 시설 내에서 칩 설계, 노광, 제조, 메모리 생산, 첨단 패키징 및 테스트를 모두 완료하여 원자재부터 완제품까지의 완전한 폐쇄형 루프(closed loop)를 구축한다. 이러한 모델은 신속한 반복 주기를 가능하게 하고 각 단계 사이의 운송을 줄여 칩 업데이트 속도를 대폭 개선한다.

규모 면에서 테라팹의 초기 목표는 월 10만 장의 웨이퍼 생산이며, 최종적으로는 현재 TSMC 전 세계 총 생산 능력의 약 70%에 해당하는 100만 장까지 확대하는 것을 목표로 한다.

로드맵에 따르면 연간 칩 생산량은 1,000억 개에서 2,000억 개에 달할 것으로 예상된다. 시설은 두 단계로 건설되는데, 1단계는 2027년 하반기 생산 시작 및 2028년 양산을 목표로 하며, 2단계는 2030년까지 최종 완공될 예정이다.

테라팹은 주로 두 가지 범주의 칩을 생산할 계획이다. 하나는 테슬라 FSD, 사이버캡, 옵티머스 휴머노이드 로봇의 엣지 추론에 최적화된 칩이며, 다른 하나는 우주 기반 AI 시스템을 위한 고성능 방사선 내성 특화 칩이다.

인텔이 참여를 공식 발표하기 전까지, 일론 머스크의 테라팹(Terafab) 초거대 칩 제조 프로젝트는 반도체 업계 내에서 치열한 논쟁이 벌어지는 "논란의 주제"였다.

많은 업계 관계자들은 테슬라와 스페이스X가 이전에 칩 제조 경험이 없다는 점을 들어, 반도체 산업의 높은 기술 장벽과 복잡한 공정 요구사항이 테라팹의 실현 가능성에 의문을 제기하며 그 전망을 널리 회의적으로 보게 만든다고 믿고 있다.

그러나 인텔의 합류는 이러한 교착 상태를 타개할 것으로 보인다. 분석가들은 인텔이 자사의 첨단 18A 공정 노드와 EMIB 패키징 기술을 제공할 뿐만 아니라, 글로벌 팹 운영 전문성을 활용해 테라팹이 빠르게 양산 체제로 규모를 확장하도록 도울 수 있다고 시사한다.

글로벌 반도체 리더인 인텔은 테라팹 프로젝트 참여를 공개적으로 발표한 첫 번째 칩 거물로, 이전에는 실현 불가능해 보였던 프로젝트에 보다 명확한 로드맵을 제시하고 있다.

인텔은 성명을 통해 "초고성능 칩을 대규모로 설계, 제조 및 패키징할 수 있는 우리의 역량은 연간 1테라와트(TW)의 컴퓨팅 용량을 생산하려는 테라팹의 목표를 가속화하고 AI와 로봇 공학의 미래를 견인하는 데 도움이 될 것"이라고 밝혔다.

업계 분석가들은 테라팹 프로젝트의 총 투자 규모가 200억 달러에서 250억 달러에 이를 것으로 추산하고 있다. 프로젝트가 계획대로 진행된다면 연간 1테라와트의 생산 능력은 현재 전 세계 AI 칩 생산량의 50배에 달하게 되며, 이는 잠재적으로 글로벌 반도체 지형을 재편할 수 있다.

현재 양측은 협력에 대한 구체적인 세부 사항을 공개하지 않았다. 투자 규모, 생산 능력 배분, 지식재산권 소유권과 같은 핵심 사안들은 아직 밝혀지지 않은 상태로 남아 있다.

이번 협력은 인텔이 오랫동안 추진해 온 파운드리 사업에 중대한 기회를 열어줄 뿐만 아니라, 이 반도체 거인의 전환 여정에서 중요한 단계를 의미한다.

립부 탄 인텔 CEO는 이후 성명을 통해 "일론 머스크는 산업 지형을 재편하는 데 있어 탁월한 성과를 거두어 왔으며, 이는 오늘날 반도체 제조 부문의 전환과 업그레이드에 절실히 필요한 부분"이라며, "테라팹(Terafab)은 실리콘 로직, 메모리 및 패키징 제조의 미래에 있어 중대한 패러다임의 변화를 의미한다. 인텔은 파트너로서 머스크와 긴밀히 협력해 이 고도의 전략적 프로젝트를 추진하게 된 것을 영광으로 생각한다"고 밝혔다.

현재 중대한 전환기를 지나고 있는 인텔에 있어 이번 협력은 절실히 필요했던 시기적절한 자극제가 될 전망이다.

최근 몇 년간 인텔은 '인텔 파운드리' 사업을 통해 외부 고객사를 유치하며 IDM 2.0 전략을 적극적으로 추진해 왔다. 하지만 18A 공정 노드의 양산에 성공한 이후에도, 파운드리 부문은 자본 지출의 정당성을 입증할 테슬라와 같은 앵커 고객사가 지속적으로 부족한 상황이었다.

한편, 머스크의 기업들은 전기차, 항공우주, 인공지능 등 고성능 컴퓨팅 수요가 높은 여러 분야에 걸쳐 있으며, 맞춤형 칩에 대한 거대하고 장기적이며 확실한 수요를 보유하고 있다. 테슬라의 옵티머스 휴머노이드 로봇은 연간 생산량이 10억 대에서 100억 대에 이를 것으로 예상되며, 스페이스X는 100만 개의 AI 데이터 센터 위성을 발사할 계획이고, xAI는 대규모 모델 학습을 지원하기 위해 막대한 컴퓨팅 파워를 필요로 한다. 이러한 수요는 인텔에 안정적인 주문원을 제공할 것이다.

이에 앞서 인텔은 외부 파운드리 고객을 지속적으로 물색해 왔으나 실질적인 합의를 발표하지는 못했다. 그러나 테라팹 프로젝트는 2nm 첨단 공정을 직접적인 목표로 한다. 인텔이 이 임무를 성공적으로 완수한다면, 자사의 제조 역량이 일류 기술 기업들의 칩 수요를 충족하기에 충분하다는 점을 시장에 증명할 뿐만 아니라, 첨단 공정 노드 분야에서 TSMC와 삼성에 뒤처졌던 명성을 회복할 가능성도 열리게 된다.

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