TSMC가 대만 국제반도체전(SEMICON Taiwan) 포럼을 통해 AI 컴퓨팅 인프라 수요가 매년 5배 이상 급증할 것이라는 전망과 함께 첨단 미세공정 및 패키징 로드맵을 공개했습니다.
AI 시장 전망 및 수요 분석
인프라 증설 급증: 글로벌 데이터센터 신규 증설 규모가 과거 연간 5~6GW 수준에서 향후 연간 30~40GW로 5배 이상 증가할 전망입니다.
연산 능력 확대: 첨단 패키징 기술 발전에 힘입어 2029년 전체 시스템 연산 능력은 2024년 대비 50배에 달할 것으로 예상됩니다.
추론 중심 재편: 2022년 대비 글로벌 AI 추론 토큰(Token) 처리량이 약 500배 급증했으며, AI 에이전트와 멀티모달 확산으로 '추론'이 시스템 성장의 핵심 동력이자 '새로운 컴퓨팅 화폐'로 자리잡고 있습니다.
기술적 병목 및 시스템 혁신 과제
트랜지스터 집적: 2030년까지 단일 AI 패키지 내 트랜지스터 수가 1조 개를 넘어설 것으로 예상됩니다.
데이터 전송 병목: 칩 간(Cross-chip) 데이터 이동 시 에너지 소모가 칩 내부 대비 최대 50배에 달하며, 데이터 이동이 전체 시스템 활동의 60%를 차지해 AI 가속기 활용도가 40% 이하로 떨어지는 문제가 발생하고 있습니다.
대응 전략: 첨단 로직 공정, 3DFabric 플랫폼, SoIC, CoWoS, 실리콘 포토닉스(SiPh) 기반의 이종 집적 기술을 통해 효율을 극대화할 계획입니다.
첨단 로직 공정 로드맵
2028년 양산: A14(1.4나노급), N2X, N2U(N2P 공정의 최적화 버전)
2029년 양산: A13, A12
첨단 패키징(CoWoS·이종 집적) 로드맵
2026년: 5.5배 레티클(마스크) 크기의 CoWoS 양산 (수율 98% 이상 달성)
2028년: HBM 20개를 탑재하는 14배 레티클 크기의 CoWoS 양산
2029년: HBM 24개를 탑재하는 14배 초과 레티클 크기의 CoWoS 도입
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