반도체 업계 동향 - 고성능 마이크로칩이 부족해서 난리라는데?

 마이크로칩 수요 증가

 

이제는 자동차도 컴퓨터 없이는 달릴 수 없는 시대가 되고 있다. 마이크로 칩의 수요가 급증하면서 칩이 부족해서 혼다자동차는 공장 하나를 닫았고 폭스바겐도 생산량을 대폭 줄였다. 반도체 칩 업계는 5년 전보다 4배 증가했고, 앞으로도 더 큰 호황을 누릴 예정이다.

 

반도체 칩: 나 인기 많으신 몸이라구!

 

 

 반도체 설계는 우리가 할께, 너희가 만들어 줄래?

 

미국 시장에서는 엔비디아(Nvidia), AMD, 인텔이 반도체 업계를 주도하고 있다. 그러나 이들의 주 클라이언트이자 거대 IT 회사들인 마이크로소프트, 아마존, 구글, 애플 등은 미국 시장에서 칩을 구매하는 대신 다른 전략을 취하고 있다. 이들은 스타트업 회사들을 인수하면서 자신들만의 칩을 설계하고 있다.

 

이 과정에서 IT 업계들은 미국 회사들 대신 아시아 회사들을 주목하고, 덕분에 미국의 주요 반도체 업체인 인텔은 꽤나 위태로운 상태이다. 잘 가, 인텔... 작년에 이미 인텔의 낸드메모리 분야는 SK 하이닉스에게 인수되었다.

 

마이크로소프트도 데이터센터와 서버 컴퓨터용 CPU를 직접 개발하겠다고 발표했고, 아마존도 클라우드 업체 아마존웹서비스의 전용 CPU를 사용하고 있다. 애플도 맥북에 자체 제작한 CPU인 M1을 탑재했다.

 

애플 자체제작 칩 M1

이런 미국의 대기업들이 반도체를 설계하겠다고 나서는 것도 무리가 아니다. 반도체 업계에서는 반도체를 설계하는 회사와 생산하는 회사가 따로 있기 때문에, 미국의 IT 기업들이 설계만 하고 아웃소싱을 하면 더 싸게 고성능의 칩을 확보할 수 있다.

 

 

 설계는 내가 할께, 너희가 만들어줄래?

 

반도체의 설계와 생산을 다른 회사들이 따로 따로 맡고 있기 때문에 반도체 관련 뉴스를 이해하려면 용어를 알아야 한다.

 

그 중에서도 파운드리, 팹, 팹리스를 알아보자. 간단히 설명하자면 파운드리는 반도체를 생산하는 회사를 의미하고, 그 생산하는 공장을 팹(FAB)이라 부른다. 또한, 앞서 말한 미국의 거대 기업들처럼 생산공장 없이 반도체 설계만 하는 회사를 팹리스라고 부른다.

 

1. 파운드리: 반도체 생산회사

2. 팹: 반도체 생산공장

3. 팹리스: 공장 없이 반도체 설계만 하는 회사

 

더욱이 AI, 자율주행, 스마트폰 등등에 필요한 칩은 고성능, 고밀도의 첨단 기술이 필요하다. 이런 기술발전 덕분에 반도체 생산 비용이 계속 높아지고, 실제 이런 첨단 기술의 반도체를 생산할 수 있는 파운드리 회사는 점점 줄어들었다. 2000년대 초반만 해도 반도체 생산 회사들은 많았지만, 지금은 생산 비용 부족으로 대부분 떨어져 나갔다.

 

이 첨단 기술을 보유한, 고성능 반도체칩을 생산하는 회사는 어디일까? 테슬라, 애플, 아마존, 구글 등 자이언트 IT 기업, 팻리스들의 러브콜을 받고 있는 행운의 주인공은?

 

 

 

 

 파운드리 업계의 경쟁, 삼성과 TSMC

 

반도체는 나노미터가 적을수록 고성능이다. 일반적으로 10 나노미터 이하의 공정을 초미세공정이라 부른다. 팻리스 기업들은 역시나 가장 성능이 좋은 초미세공정이 가능한 회사와 협력하고 싶어할 것이다.

 

현재 인텔은 14나노미터 공정이 가능한 상태이며 파운드리 경쟁에서는 거의 밀려났다고 보아도 좋다. 초미세공정이 가능한 회사는 전 세계 두 곳, 반도체 칩은 대만의 반도체업체 TSMC과 삼성전자만이 만들 수 있다.

 

업계 1위는 대만 TSMC로, 테슬라는 TSMC의 7 나노칩을 선택해 자동차를 생산중이다. 삼성도 5 나노칩을 연구개발해 테슬라에게 공급하고 싶어한다. 경쟁 구도는 이미 3 나노미터를 넘어 누가 2 나노칩을 생산하느냐가 주목되고 있다.

 

삼성은 파운드리 이외에도 다른 사업을 하고 있는 만큼 파운드리 전문업체인 TSMC에 밀려나는 것이 사실이다. TSMC는 이미 3 나노 공정 칩을 생산해 애플, AMD, 엔비디아, 자일링스, 퀄컴 등의 회사에게 칩을 제공하고 있다. 삼성이 회사 규모는 더 커도 영업순이익만으로 따지면 TSMC에게 살짝 뒤쳐진다.

 

삼성전자 vs. TSMC

이런 상황은 미중관계에 따라 변할 수도 있겠지만, 최신 기술로 향한 경쟁에서 먼저 성공하는 쪽이 최강자의 자리를 차지할 것이다. 우리나라의 신기술 발전이 놀랍기도 하고, 더욱 많은 연구개발이 되었으면 한다.