테슬라 '테라팹' 속도전…삼성전자·SK하이닉스에 기회이자 변수

일론 머스크 테슬라·스페이스X 최고경영자(CEO)가 테슬라와 스페이스X가 쓰는 인공지능(AI) 반도체를 직접 생산하겠다는 초대형 프로젝트 '테라팹(Terafab)'의 속도를 내고 있다. 머스크는 지난 10월 20일(현지시간) 스페이스X 3분기 실적 발표 콘퍼런스콜에서 2027년 5~6월께 첫 시험용 칩을 가동하고 2028년 3~4분기에 본격 양산에 나서겠다는 일정을 제시했다. 최대 1천억 달러대 투자가 예상되는 이 사업은 삼성전자와 SK하이닉스 등 한국 반도체 업계에 기회와 변수를 동시에 안겨줄 전망이다.

연 1테라와트 컴퓨팅, '테라팹'의 정체

테라팹은 올해 3월 21일 머스크가 미국 텍사스주 오스틴에서 열린 행사를 통해 공개한 테슬라·스페이스X 합작 반도체 프로젝트다. 인텔도 지난 4월 참여를 선언했다. 목표는 연간 1테라와트(TW) 규모의 AI 컴퓨팅 하드웨어 생산이다. 칩 설계와 웨이퍼 제조, 메모리 생산, 첨단 패키징, 테스트를 하나의 부지에서 모두 소화하는 수직계열화 공장이라는 점이 기존 파운드리와 다르다.

머스크는 테슬라 전기차와 휴머노이드 로봇 옵티머스, 스페이스X 위성 등에 들어갈 엣지 인퍼런스 칩 수요가 지구 전체 반도체 생산능력으로도 감당하기 어렵다는 논리로 사업 필요성을 설명했다. 그는 지구상 모든 팹을 더해도 테슬라와 스페이스X가 필요로 하는 양의 2% 정도에 불과하다고 주장했다.

"우리는 테라팹을 짓거나, 칩이 없거나 둘 중 하나다. 칩이 필요하기에 우리는 테라팹을 짓는다" — 일론 머스크, 테라팹 발표 행사에서

부지는 두 곳이다. 오스틴 기가텍사스 인접 부지에는 연구용 시험 팹이 들어서고 지난 4월 착공됐으며, 본 공장은 인근 그라임스 카운티의 옛 발전소 부지에 지어진다. 텍사스 주정부와 체결한 협약 공시에 따르면 건설 기간은 오는 12월부터 2028년 12월까지다. 초기 단계에 약 550억 달러, 전 단계가 모두 완공되면 최대 1,190억 달러(약 170조 원)가 투자될 것으로 추산되며 1단계에만 약 168억 달러를 쓰기로 했다. 머스크는 자신의 소셜미디어 계정에 "테라팹의 생산물 가치는 국가 GDP 상위 20위 수준이 될 것"이라고 적기도 했다.

인텔 14A 공정에 ASML 장비 납기까지

공정 로드맵에는 인텔의 14A(1.4나노급) 공정이 언급됐다. 머스크는 지난 4월 테슬라 실적 발표에서 테라팹이 규모를 키우는 시점에는 인텔 14A가 성숙 단계에 이를 것이라고 말했다. 세계 최고 수준의 미세공정은 현재 TSMC와 삼성전자, 인텔 세 곳만 확보하고 있는 만큼 인텔 합류는 사업 실행력을 높이는 장치로 평가된다.

장비 확보도 순항 중이다. 머스크는 "촉박한 일정 속에 장비 인도 시기를 앞당겨 준 ASML과 모든 협력업체에 감사한다"고 말했고, 이 소식에 ASML과 어플라이드머티어리얼즈 주가는 시간외 거래에서 약 3%씩 오름세를 기록했다. 다만 EUV 노광장비를 비롯한 핵심 장비 수급은 여전히 관문이다. KLA의 일부 장비는 납기가 18~24개월까지 늘어난 상태고, ASML은 2027년 제품부터 가격 인상이 시작될 것이라고 예고했다.

TSMC와의 협력 논의설도 있었지만 머스크는 결국 팹 운영은 테라팹이 직접 한다는 방침을 밝혔다. 국내 장비 업계에도 움직임이 포착됐다. 한미반도체와 HPSP가 테라팹 공급망에 합류한 것으로 알려졌고, 지난 10월 미국에서 열린 세미콘 웨스트 2026에서는 스페이스X·테슬라 관계자가 국내 장비 업체 부스를 방문한 것으로 전해졌다.

삼성전자, AI5·AI6 수주는 호재…자체 팹은 변수

삼성전자는 지금 테슬라의 최대 파운드리 파트너다. 지난해 7월 테슬라의 차세대 AI 칩 AI6를 165억 달러(약 23조 원) 규모로 위탁생산하기로 계약했고, 미국 텍사스주 테일러 공장의 2나노급 공정에서 2033년 8월까지 공급한다. AI5는 지난 4월 테이프아웃을 마치고 올해 하반기부터 소량 생산에 들어갔으며 본격 양산은 내년으로 예상된다. 머스크는 "삼성전자와 TSMC가 모두 AI5를 생산할 것"이라며 "AI5 과잉 공급 확보가 명확한 목표"라고 말한 바 있다.

테일러 공장은 테슬라 오스틴 본사에서 차로 이동할 거리라 협업에 유리하다. 그러나 테라팹이 자체 양산에 성공하면 테슬라가 삼성전자와 TSMC에 발주하던 물량 일부가 사내 조달로 전환될 수 있다는 경계론이 나온다. 업계에서는 새로운 팹 고객의 등장이 장비 업체에는 호재지만, 대규모 장비를 발주해야 하는 삼성전자로는 장비 확보와 가격 협상에서 불리해질 수 있다는 분석도 나온다.

SK하이닉스, HBM 협력 기회와 '가격 발언' 리스크

SK하이닉스와 테슬라는 이미 메모리 분야에서 이어져 있다. SK하이닉스는 테슬라에 고대역폭 메모리(HBM)와 그래픽용 D램(GDDR7) 등을 공급해 왔고, 2024년에는 최대 1조 원 규모의 기업용 eSSD 공급이 논의된 바 있다. HBM4의 베이스 다이는 현재 TSMC에 맡기고 있지만, 테라팹이 로직 반도체 생산 역량을 갖추면 베이스 다이 제작 등 새로운 협력 창구가 열릴 수 있다는 관측이 업계에 있다. 테슬라가 자체 칩에 최적화된 맞춤형 HBM을 요구할 가능성도 거론된다.

다만 마음 편치는 않다. 올여름 최태원 SK그룹 회장의 방미 기간 머스크와의 회동이 추진된 것으로 알려졌지만, 지난 10월 머스크는 메모리 가격을 공개적으로 비판하고 마이크론의 가격 정책만 긍정적으로 평가한 것으로 전해졌다. D램 시장이 삼성전자·SK하이닉스·마이크론 3강 구도인 만큼 한국 업체를 겨냥한 발언이라는 해석이 우세했고, 양사 주가가 요동친 바 있다. 테라팹이 메모리 생산까지 한 부지에서 하겠다는 설계라는 점도 초장기적인 변수로 꼽힌다.

'공격적 일정', 성공 여부는 장비와 수율에 달렸다

머스크 스스로 일정의 불확실성을 인정했다. 그는 "큰 오차범위를 둬야 한다"며 "2028년 3~4분기 양산은 가능한 결과의 집합 안에 있을 뿐"이라고 말했다. 미국에서 첨단 로직 팹을 짓는 데는 통상 3년 이상이 걸리고, 장비 수급과 수율 확보가 관건이 될 터다.

전문가들은 단기적으로는 테슬라의 AI5·AI6 발주가 삼성전자 파운드리와 SK하이닉스 메모리 실적을 끌어올리는 요인으로 보지만, 테라팹이 목표한 시점에 실제 가동되면 테슬라의 조달 구도 자체가 바뀔 수 있다고 전망한다. 한국 반도체 업계는 당분간 테슬라를 '최대 고객이자 잠재적 경쟁자'로 두고 양면적 관계를 관리해야 할 처지다.