반도체 알아보기(메모리 반도체 & 비메모리 반도체 & 삼성전자 & TSMC)

안녕하세요? 사랑 입니다. 오늘 시간에는 4차 산업혁명에서 꼭 필요하고 중요한 반도체에 대해서 알아보겠습니다. 최근 워렌버핏이 대만TSMC 주식을 5조원 매수해서 화제가 되었습니다. 워렌버핏의 투자스타일에서 반도체분야는 사실 상당히 이례적이기 때문이죠. 워렌버핏은 엄청나게 시설투자를 감행해야하는 산업은 별로 좋아하지 않습니다. 이익이 발생해도 투자비가 너무 많이 들어가니 배당이 줄어들기 때문입니다. 대만의 TSMC는 비메모리반도체에서 세계 1위 기업입니다. 한국의 삼성전자는 메모리반도체에서 세계 1위 기업이구요.영원한 경쟁자가 될 수 있는 TSMC와 삼성전자의 차이점과 장단점을 이해하고 반도체산업의 현재와 미래를 살펴봅니다. 그럼 포스팅을 시작하겠습니다.

​* 메모리반도체 알아보기

메모리반도체는 D램과 낸드플래시로 나눠집니다. 쉽게 이야기하면 D램은 전원이 꺼지면 데이터가 날아가고, 낸드플래쉬는 데이터가 저장이 됩니다. 메모리반도체는 칩의 구조가 비교적 단순하고 자본투자가 많이 들어가면서 소품종 대량생산이 특징입니다. 한국의 삼성전자와 SK하이닉스가 세계 시장에서 70%이상을 차지하고 있습니다. 메모리반도체는 누가 더 잘 만들고 원가를 얼마나 더 낮출 수 있느냐에서 판가름이 납니다. 미세하게 만들어야하고 대량생산을 해야하니 시설투자는 계속 이루어져야하고, 대량 생산을 하게 되면 반도체 가격이 떨어집니다. 과거 일본에서 한국으로 메모리반도체 주도권이 넘어온 배경도 이런 시설투자의 시기에서 판단을 잘못한 경우가 컸어요. 한국은 오너가 결정을 하면 결과가 어떻던 움직이게 되는데 일본은 심사숙고하는 과정에서 그렇지가 못했던 겁니다. 메모리반도체 치킨런게임에서 이겨서 지금 한국이 세계 독점을 하고 있는 것이구요. 하지만 메모리반도체는 경기 영향을 크게 타기 때문에, 가격의 등락이 엄청 심합니다. 그래서 삼성전자와 SK하이닉스 주가가 2~5년을 주기로 크게 상승하락을 하는 배경이기도 합니다. 삼성전자와 SK하이닉스에 투자하는 투자가는 무엇보다 D램 가격의 흐름을 보여주는 DXI지수와 미국의 마이크론 주가는 같이 체크해야 합니다.

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* 비메모리반도체 알아보기

비메모리반도체는 시스템반도체라 부르는데, 스마트폰에 들어가는 AP와 차량용 반도체 등 '뇌'의 기능을 하는 반도체라 보면 됩니다. 반도체 종류가 약 8천개가 넘고 다품종 소량 생산해야 하며 설계와 제조가 나눠져 있습니다. 설계만 하는 곳을 '팹리스(Fabless)', 위탁제조 생산하는 곳을 '파운드리(Foundry)'라 하구요. 주요 팹리스 기업으로는 인텔, 퀄컴, 엔비디아, AMD 등이 있고, 사물인터넷과 AI, 자율주행 및 클라우드 등 미래 산업은 모두 비메모리반도체에 해당됩니다. 그래서 삼성전자가 뛰어든거에요. 여기서 파운드리 1위가 대만의 TSMC입니다. 삼성전자는 현재 2위이고, 2030년까지 1위를 목표로 모든 역량을 집중하고 있구요. TSMC가 파운드리 분야에서 독주하는 배경은 무엇보다 고객과 경쟁하지 않는다는 슬로건의 의미가 큽니다. 우리는 그냥 시키는대로 잘 만들어주겠다는 겁니다. 반면 삼성전자는 갤럭시 스마트폰을 제작도 하고 있어 반도체 설계도 하기 때문에, 일단 애플이 삼성 파운드리에 맡길 수가 없어요. 설계 도면이 넘어갈 수 있기 때문이죠. 그리고 TSMC는 'Taiwan Semiconductor Manufacturing Co'의 약자입니다. 말그대로 대만반도체 제조회사로 정부가 집중적으로 투자지원 및 밀어주고 있습니다. 위탁생산에만 전념했기 때문에 그동안의 노하우를 삼성전자가 단기간 따라잡기엔 사실 무리입니다. 반도체가 미세화될 수록 EUV노광장비 등의 수 십조원의 시설투자가 계속 진행되어야 하기에, 자금 여력이 부족한 후발 기업들은 대부분 포기를 한 상황이구요. 인텔이 파운드리 시장에 진입을 한다는데, 현재로선 TSMC와 삼성전자의 경쟁구도로 압축되고 있습니다.

 

* 승부처는 3나노부터

'첫 번째도 기술, 두 번째도 기술, 세 번째도 기술 같습니다' 이재용 삼성전자 회장이 올해 유럽 출장을 다녀온 이후 한 말입니다. 삼성전자는 TSMC를 추격하기 위해 기술력에 승부를 걸고 있습니다. 더 미세하게 만들어서 게임의 판을 바꾸자는 것이에요. 반도체는 미세공정의 수준에 따라 10나노, 7나노, 5나노, 4나노 처럼 숫자가 작아집니다. 너무 전문용어를 다 알수는 없으니 핵심만 이해를 하면 됩니다. 숫자가 작아질 수록 반도체가 더 미세하고 기술력이 높아진다고 생각하면 됩니다. 4나노공정까지는 삼성전자가 기술적으로도 TSMC에게 밀리는 상황이었는데, 3나노는 삼성전자가 먼저 양산에 성공했습니다. 아직까지는 불량품이 얼마나 생기는지 등을 지켜보자는 입장이 큰데, 일단 TSMC보다 먼저 양산을 한건 대단한겁니다. 여기서 중요한 점은, 반도체가 초미세공정에 진입하다보니 3나노공정부터는 삼성전자와 TSMC의 제조공정에서 차이가 발생하고 있습니다. 삼성은 'GAA 신기술'을 도입했고, TSMC는 기존의 '핀펫(FinFET)기술'을 강화시키고 있는거에요. 파운드리시장에서 가장 중요한 분기점으로 보이는데, 만약 삼성전자의 GAA기술이 장기적으로 우위로 판단된다면 반도체시장은 지각변동이 불가피해집니다. 과거 이건희 회장시절, 메모리반도체 공정을 선택해야 하는 순간이 있었습니다. 반도체를 '밑으로 깍아서 파내려 가느냐', 그냥 '위로 쌓느냐'의 갈림길에서, 수많은 자료와 기술진의 이야기를 듣고서 선택한 이건희 회장의 판단은 '위로 쌓는거' 였습니다. 일본은 밑으로 파는 공법을 선택했었구요. 시간이 지나 반도체가 더욱 미세해지고 복잡해지면서, 위로 쌓는 방식이 결국 옳았고 신의 한 수가 되었던 것입니다. 그 선택이 한국이 메모리반도체 1위를 하게된 결정적 배경이었습니다. 3나노부터 TSMC와 삼성전자의 기술 선택이 달라집니다. 향후 어떻게 진행될까요? 

 

​*마무리

종합해 보면, 전세계 반도체 시장에서 메모리반도체는 약 30%, 비메모리반도체는 약 70%를 차지합니다. 메모리반도체시장 30%에서 한국의 시장점유율은 약 70%이고, 비메모리반도체 시장 70%에서 한국의 시장점유율은 약 4%에 불과합니다.
그래서 삼성전자가 비메모리반도체 파운드리 시장에 도전장을 내고 있고, 지금은 추격하는 입장이지만 빠르게 기술을 따라 잡고 있습니다. 시간은 좀 걸리겠지만 삼성전자가 선택한 비메모리반도체 제작기술인 GAA기술이 성공하여, 훗날에는 워렌버핏이 삼성전자도 대거 매수하는 날이 왔으면 좋겠습니다. 오늘은 반도체에 대해서 알아보았습니다. 포스팅을 읽어주셔서 정말 감사드립니다. 오늘도 즐거운 하루가 되시길 바랍니다.