TSMC VS 삼성전자 파운드리 전망

코로나 이후 세계는 반도체 공급 부족에 시달리고 있습니다. 글로벌 공급망이 붕괴되고 반도체가 부족해서 자동차 브랜드들이 수요를 못 따라가서 카 인플레이션이 치솟고 있고 중고차 가격이 엄청나게 증가하고 있습니다. 삼성전자 파운드리는 이런 반도체를 제조하는 곳으로 미래를 위해 매우 중요한 산업입니다.

시스템 반도체 시장

우리가 아는 반도체는 크게 두 가지 분야로 나누어집니다. 바로 메모리 반도체 및 시스템 반도체인데 한국의 자랑스러운 일류기업 삼성전자와 두 번째로 큰 기업이라고 할 수 있는 SK하이닉스 모두 이 메모리를 만드는 기업들입니다.

삼성전자의 경우 메모리 시장을 장악한 후 새로운 먹거리로 시스템 반도체를 선택해 총력을 쏟고 있는데 아직은 성과가 시원하지는 않죠. 시스템 반도체는 메모리와 달리 소품종 다량 생산 방식이기 때문에 기업 각자마다 잘 만드는 분야의 칩들이 서로 다르고 경쟁해서 승리하기가 싶지 않은 분야입니다.

하지만 결코 포기할 수 없는 시장이죠. 시스템 반도체 분야는 메모리 시장 규모의 2배에 달하며 앞으로의 첨단 산업에서 더욱 중요해질 산업입니다. 단순히 돈을 벌기 위한 수단만이 아니라 그 나라의 기술력을 대표하며 산업 경쟁력을 증명하는 산업이죠.

미국과 중국 그리고 최근엔 유럽과 대만, 한국과 일본 등 전 세계 모든 국가들이 반도체를 놓고 으르렁거리며 각자의 이익을 위해 경쟁 중입니다. 중국은 반도체 굴기를 선언하며 70%를 자체 조달하겠다는 계획을 실시 중이며 미국은 이런 중국에 위협을 느끼고 EUV 등 첨단 반도체 제조에 필요한 장비들을 반입하지 못하도록 수출 제재를 걸고 있죠.

파운드리 생태계

파운드리 산업을 알기 위해선 우선 시스템 반도체 구조에 대해서 알아야 합니다. 간단히 말하면 제품의 두뇌 역할을 하는 첨단 반도체 칩 제조를 위해서는 당연히 우선 설계도가 있어야 하고 그 설계도를 만드는 기업들이 있습니다. 펩리스라고 불리며 이들은 모든 자본과 기술력을 오직 설계를 하는데 집중합니다.

GPU의 엔비디아나 CPU의 AMD 그리고 모바일 AP를 전문적으로 만드는 퀄컴 등이 여기에 해당하며 설계를 해도 칩을 만들 공장이 없는 이들에게 그 공장을 제공하고 제품을 대신 생산해주고 마진을 챙기는 기업이 바로 파운드리 기업입니다.

더 성능 좋은 칩을 만들기 위해서는 미세 공정이 중요하며 미세한 공정 제조를 위해서는 값비싼 장비와 함께 많은 투자 비용이 들어갑니다. 그리고 매우 뛰어난 미세 공정 기술이 필요하며 파운드리는 단순한 하청이 아닌 엄청난 자본과 기술력이 필요한 첨단 산업 중 한 가지로 매우 중요한 산업입니다.

 

TSMC VS 삼성전자 파운드리 전망

TSMC는 대만을 대표하는 기업으로 시총이 무려 700조에 달합니다. 삼성전자보다 훨씬 비싼 몸값을 자랑하는 기업이죠. 그만큼 이 기업의 파운드리 기술력을 대단합니다. 몇십 년간 쌓아온 신뢰와 고객사들 그리고 몇 배에 달하는 케파에서 쏟아내는 규모의 경제에 삼성전자 파운드리도 힘에 부쳐하고 있습니다.

최근 수율 논란에 휩싸이며 감찰에 나서고 있는 삼성전자 파운드리 이익률이 8% 수준으로 점쳐지는데 반해 TSMC의 수율은 자그마치 8-90%에 달한다고 하며 이익률도 40%를 돌파했다고 합니다. 점유율 역시 TSMC는 오히려 늘어나 52%대에 달하는데 삼성전자는 오히려 줄어든 17%대 점유율을 지니고 있습니다.

3배를 버는데 이익률에서도 비교가 되지 않고 최근 퀄컴이 스냅드래건 젠 8 1세대 수율에 실망하고 TSMC로 옮기려 한다는 소식과 엔비디아가 역사상 가장 많은 선약금을 지불해 나노 공정을 사용하기로 계약을 맺고 인텔도 TSMC 3 나노 고객이 될 것이라는 소식까지 들리며 이렇게만 보면 삼성전자에게 희망은 없어 보이기까지 합니다.

그렇지만 3 나노 반도체 공정에서는 기대를 할만한 것 같습니다. 이번에 삼성전자는 TSMC 보다 먼저 신공정인 GAA 방식으로 공정을 만들 계획인데 발표한 대로라면 2년 전 계획보다 오히려 성능에서 10 정도의 향상이 더 이루어져 상당한 기술력을 보여줄 전망으로 보입니다. 관건은 수율인데 삼성전자 자체적으로 이번 공장 수율이 이미 60%대에 달한다고 전했으니 이 내용이 사실이라면 3 나노 전쟁에서 기대할만한 것이죠.

처음에는 아마 TSMC 3 나노 공정에 고객들이 몰릴 것입니다. 보여준 것이 있을뿐더러 첨단 공정에 신기술까지 들어간 삼성전자 파운드리 공정보다 기존의 핀셋 공정을 유지한 트음 3 나노가 설계 비용도 더 적게 들고 익숙하겠죠.

삼성전자 파운드리 사업부가 반격하기 위해서는 이 GAA 신공정 3 나노 수율이 잘 나와주고 4개월 정도 늦을 것으로 추정되는 TSMC 3 나노 상대로 성능에서 뒤지지 않는다는 것을 증명해야만 할 것입니다.