반도체 파운드리 경쟁의 승자는? 미래전망!

반도체 파운드리 경쟁의 승자는? 미래전망!

반도체 관련 글을 읽다보면 메모리반도체, 시스템반도체, 파운드리, 반도체싸이클, IDM 등을 많이 들어보았지만 사실 생소한 용어들이 많다. 특히 국내 대표 기업인 삼성이 수주에 실패했다는 언론 보도가 나오자 OEM 방식에 대한 궁금증이 커지고 있다.

 

한국의 주력 제품 중 하나인 반도체 시장에서 한국이 경쟁력을 잃을 것이라는 우려가 나오고, 삼성의 파운드리 실패를 지켜보면서 경제가 직격탄을 맞을 것을 우려하는 것으로 이해된다. 그래서 오늘은 다방면에서 주목받고 있는 파운드리와 반도체 시장이 어떻게 구성되어 있는지 자세히 알아보겠습니다.

 

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메모리반도체 vs 시스템반도체, 차이점은?

파운드리를 이해하려면 먼저 메모리 반도체와 시스템 반도체의 차이점을 알아야 합니다. 메모리반도체 분야에서는 반도체 설계부터 생산까지 모든 것을 한 회사가 책임진다. 이러한 회사를 IDM(통합 장치 제조업체)이라고 합니다. 대표적인 기업으로는 삼성, 도시바, SK하이닉스, 마이크론테크놀로지 등이 있다.

 

시스템 반도체의 제조 공정은 메모리 반도체의 제조 공정과 완전히 다릅니다. 시스템반도체는 역할 등에 따라 설계부터 생산까지 여러 단계를 거치며 다양한 기술을 집약하기 때문에 설계, 제조, 검사를 하는 업체가 분리되는 경우가 많다. 반도체 설계를 전문으로 하는 반도체 회사를 팹리스(Fabrication+less의 합성어)라고 하고, 파운드리에서 팹리스가 그린 청사진을 제작할 수 있도록 설계를 최적화하고 점검하는 회사를 디자인 회사라고 합니다. 반도체를 파운드리라고 합니다. 시스템반도체의 설계부터 생산까지 모든 것을 한 회사에서 처리하는 IDM 회사가 있다. 인텔은 세계에서 가장 큰 다국적 기업 중 하나이며 미국이 그 대표적인 예입니다.

 

시스템반도체 시장에서 한국의 위치는?

대만의 TSMC는 최근 국내 언론에서 여러 차례 언급되며 세계 최초의 파운드리 기업이라고 할 수 있다. TSMC 창업자 장종모는 당시 미국 기업들이 설계 기술을 거의 독점하고 있었기 때문에 반도체 생산에만 전념할 수 있는 파운드리 회사가 공장 공간과 노동력이 싼 대만에서 최선의 선택이라고 믿었다고 말했다. 확보. 현재 TSMC는 전 세계 반도체 공급의 50% 이상을 책임지고 있으며, 삼성은 18%에 불과하다. 퀄컴, 엔비디아, 인텔 등 빅테크 기업들이 모두 TSMC 고객이며, 현재 삼성전자와 TSMC만이 7nm 공정을 수행할 수 있어 양사의 경쟁은 불가피할 것으로 예상된다.

 

시스템반도체는 4차혁명의 핵심부품으로 꼽히는데, 한국이 시스템반도체 시장의 4~5%에 불과하다는 사실, 알고 계셨나요? 반도체 설계를 전문으로 하는 팹리스 시장에서는 국내 경쟁이 더욱 치열하다. 팹리스 시장에서는 큰 자본보다 우수한 인재가 얼마나 있느냐가 더 중요하다.

 

한국은 세계적으로 인정받는 메모리 반도체 강국입니다. 하지만 파운드리와 시스템반도체 시장에서는 미국뿐 아니라 대만, 중국에도 뒤쳐져 세계 팹리스 시장에서 한국이 차지하는 비중은 1.5%에 불과하다. 미국(56.8%), 대만(20.7%), 중국(16.7%)과 비교하면 점유율이 훨씬 낮다고 할 수 있다. 팹리스 시장의 강자는 퀄컴, AP는 강자이며, 엔비디아, 브로드컴 등 미국 기업이 1위를 점유하고 있다. 대만의 MediaTek과 AMD가 치열한 경쟁을 펼치고 있으며, LX Semicon은 최근 한국에서 13위를 기록하며 잠재력을 보여주고 있습니다. 그러나 여기에도 한계가 있습니다. LX세미콘은 시스템반도체 단가가 상대적으로 낮은 DDI 중심의 팹리스 팹이기 때문이다. 안타까운 현실은 미래차용 전자제품, AP(Application Processor) 등 고성능 반도체 칩에서 대규모 팹리스 팹을 찾아볼 수 없다는 점이다.

 

2000년대 중반까지 국내 팹리스 팹도 모바일 AP 개발에 손을 댔지만 장비 제조사들이 자체 칩을 개발해 뒤처졌다. 하지만 4차 산업의 발달과 메타버스(Metaverse), 자율주행, 인공지능(AI) 등 신기술 시장의 발달로 핵심 첨단 반도체를 두뇌로 설계할 필요가 있다. 우화의 역할이 중요해집니다. 퀄컴과 같이 AP를 개발할 수 있는 곳은 한국에서 텔레칩스 등 삼성전자를 제외하고는 극소수에 불과하다. 고성능 칩의 단가는 높지만 고객 사양을 맞추기 어렵고, 기술과 가격 경쟁력을 동시에 상용화하기 어렵기 때문이다.

 

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