저자: 안기현 · 한국인
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2022년 3월 기준 한국 반도체 수출 호조 속 삼성전자 파운드리 경쟁력 점검. 삼성은 2011년 파운드리 진출이 결과적으로 좋은 결정이었다고 평가. 시스템반도체 수요는 차량용 반도체 부족 이후 확대. TSMC 점유율 50% 이상, 삼성 17~18%로 격차는 확대 추세. 인텔의 파운드리 진출은 경쟁 심화 요인으로 언급. 3나노 수율 문제 보도에 대해 시간이 해결할 문제라는 입장이며, 게이트올어라운드 신공정의 조기 정착 필요성 강조. 우크라이나 사태의 직접 영향은 제한적이라고 평가.
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최근 삼성의 반도체 수출이 또 다른 변곡점을 맞고 있습니다. 다만 1구 사태 이후 반도체 파운드리 시장이 크게 성장하면서 삼성전자와 대만 TSMC의 경쟁도 치열해지고 있습니다. 특히 올해는 최신 공정인 3나노 양산을 앞두고 추격자인 삼성전자가 반전의 계기를 마련할 수 있을지 관심이 모이고 있습니다. 한국반도체산업협회 안기현 전무와 함께 자세히 이야기 나눠 보겠습니다.
안녕하세요. 안기현입니다. 처음 뵙겠습니다. 우리나라가 지난해 정보통신기술 수출액에서 역대 최고치를 달성했고, 반도체도 10개월 연속 수출 100억 달러를 넘겼다는 좋은 소식이 들리는데요. 이런 시점에서 반도체 위기론이 나오는 이유가 뭔가요?
위기론이라는 표현을 저희 업계에서 쓰지는 않습니다. 아마 미국이 대응 고객사를 한국에서 대만으로 옮기는 움직임이 있다 보니 나온 얘기인 것 같습니다. 고객사들은 삼성전자와 TSMC를 놓고 가장 이로운 쪽을 선택하고 있고, 그 과정에서 물량이 이동하고 있다고 보시면 됩니다. TSMC를 쓰다가 삼성으로 오기도 하고, 삼성을 쓰다가 TSMC로 가기도 합니다. 미국 고객이 설계할 수 있는 최첨단 반도체를 만들 수 있는 곳이 한국의 삼성전자와 대만의 TSMC뿐이기 때문입니다. 하나의 과정으로 이해해 주시면 될 것 같습니다.
이 전무님은 위기가 아니라 하나의 과정일 뿐이라고 말씀하셨는데, 차근차근 짚어 보겠습니다. 삼성이 메모리 반도체에서 1980년대 이후 급격히 성장해 세계 1등까지 올라왔는데, 반도체가 다 같은 반도체는 아니지 않습니까? 메모리 반도체와 시스템 반도체는 어떻게 다른가요?
메모리 반도체는 저장을 담당하는 반도체로 보시면 됩니다. USB 안에 들어 있는 것이 대표적인 메모리 반도체입니다. 크게 두 가지인데, 낸드플래시와 D램이 있습니다. 시스템 반도체는 CPU처럼 PC나 스마트폰에서 연산을 하거나 연산을 도와주는 역할을 하는 반도체입니다. 말 그대로 기억과 관련된 것이 메모리 반도체이고, 메모리 반도체 외의 모든 반도체를 가리켜 비메모리 반도체, 즉 시스템 반도체라고 부릅니다.
두 가지로 나누면 설계와 제조 공정까지 상당히 다릅니다. 삼성이 2011년에 파운드리라는 새로운 사업을 시작했는데, 이는 다른 회사가 설계한 반도체를 만들어주는 사업입니다. 이 결정은 지금 돌아보면 아주 잘한 결정입니다. 전 세계적으로 반도체 수요는 계속 늘고 있는데 제조 시설은 부족합니다. 또 파운드리 기술 자체가 반도체 기술을 견인하고 있습니다. 삼성 입장에서 파운드리 기술을 확보하지 않았다면 메모리 사업에만 머물렀을 것이고, 세계적인 반도체 회사로 가기에는 한계가 있었을 겁니다.
과거에는 메모리 반도체가 주목받던 시대가 있었는데, 최근 들어 시스템 반도체가 각광받는 이유는 무엇인가요?
2021년 차량용 반도체가 부족해서 자동차 생산이 중단되는 사태가 있었습니다. 반도체가 부족해 완성차 생산이 멈추니 엄청난 영향을 미쳤고, 이후 전자제품 전반에 쓰이는 반도체도 부족해졌습니다. 연쇄적으로 시스템 반도체 전반이 부족해진 것입니다. 지금은 메모리 반도체보다 시스템 반도체가 더 주목받고 있습니다. 공급 부족이 장기화될 수도 있다는 전망도 있고, 빨리 해결될 것 같지 않다는 말도 나옵니다.
삼성전자 이재용 부회장이 2030년까지 시스템 반도체에서 1위를 하겠다고 선언했습니다. 파운드리 업계에서 TSMC를 이기겠다는 선언으로 보이는데, 최근 시장 점유율을 보면 TSMC가 1위를 계속 유지하고 삼성전자가 2위입니다. 격차가 오히려 커지고 있는 상황입니다. TSMC가 50%를 넘고 삼성전자는 17~18% 정도를 유지하고 있는데, 앞으로 역전이 가능할까요?
TSMC는 고객사가 많고, 삼성은 제조업 기반을 가진 회사입니다. 설계는 좋은 제품 하나를 개발하면 확장이 쉽지만, 제조 설비 확장에는 시설 투자가 필요합니다. 현재 삼성전자와 TSMC 사이에는 기술 격차가 있고, 이를 따라잡으려면 시간이 필요합니다. 제조 시설을 짓고 운영하는 데 시간이 걸리기 때문입니다. 두 회사가 세계 시장을 이끌고 있고, 지금까지는 이 두 업체가 주도하는 구도였습니다.
그런데 미국 인텔이 파운드리 산업 진출을 선언했습니다. 삼성 입장에서는 새로운 위협이 될 수 있는데, 어떻게 보시나요?
인텔은 공정 기술이 뒤처져 있어서 회사 전체가 문제를 겪어 왔고, 지금도 그렇습니다. 그래서 공정 기술을 회복하기 위해 파운드리 진출을 선택한 것 같습니다. 삼성이나 TSMC 입장에서는 인텔이 새로운 경쟁자가 되는 것입니다. 다만 최첨단 반도체 공정 기술을 가진 회사는 현재 삼성전자와 TSMC뿐이고, 인텔의 기술은 조금 떨어진다고 보시면 됩니다. 인텔이 공격적인 계획을 내놓은 만큼 계획대로 될지는 지켜봐야 하겠습니다. 인텔이 2nm급 공정을 목표로 한다고 선언했는데, 이것이 현실화되면 최첨단 제조 기술은 삼성전자, TSMC, 인텔 3사가 이끌어 갈 것입니다. 다만 수요가 충분하기 때문에 3강 구도가 되더라도 먹을 파이는 충분할 것으로 봅니다. 예전에도 이 정도 수준의 공정을 가진 회사는 3곳뿐이었습니다.
3나노 시대로 넘어가는 시점에서 삼성의 가장 큰 고객사 중 하나인 퀄컴이 TSMC로 넘어간다는 전망이 나왔습니다. 왜 이런 전망이 나온 건가요?
3나노 공정에서 삼성과 TSMC는 기술 접근 방식이 조금 다릅니다. 삼성은 혁신적인 방법을 택했고, TSMC는 상대적으로 안정적인 방법을 택했습니다. 고객 입장에서는 안정을 추구하는 경향이 있기 때문에 이런 판단이 나온 것으로 보입니다. 삼성이 혁신적인 기술을 성공적으로 정착시키면 TSMC보다 앞서갈 수 있고, 고객도 다시 돌아올 것입니다.
보도를 보면 공정 자체의 문제인지, 아니면 수율이 너무 낮아서 계약을 포기한 것인지 분석이 엇갈립니다. 수율 문제는 어떻게 보시나요?
반도체 기술은 역사적으로 수율이 시간이 지나면서 해결돼 왔습니다. 최첨단 공정 기술은 시장에서 빠른 개발을 요구하기 때문에, 기술을 완성하는 시간보다 시장 진입이 더 빠른 경우가 많아서 이런 과정이 생기는 것입니다. 시장은 최첨단 반도체 기술을 원하고, 회사는 이를 공급하기 위해 빠르게 개발을 시작하는 것이죠. 보도에 따르면 삼성의 최선단 공정으로 보이는 4나노의 수율이 20~30% 수준이라고 하는데, 이는 매번 달라질 수 있어서 정확한 수치로 보기는 어렵습니다. 일부 파트너사들이 낮은 수율을 이유로 계약을 포기하고 있다는 말이 나오는데, 이는 결국 시간이 해결해 줄 문제라고 봅니다. 기업의 영업 비밀이라 외부에서는 정확히 알 수 없습니다.
TSMC가 같은 공정이라도 단가가 더 높다는 얘기도 있습니다. 가격이 더 비싼데도 고객이 TSMC로 옮긴다면, 삼성 파운드리에 뭔가 불편한 점이 있다는 뜻일 텐데요. 어떤 점 때문이라고 보시나요?
그 부분은 제가 잘 알지 못합니다. 다만 삼성전자가 상반기 중에 게이트올어라운드, 즉 GAA라는 신공법을 3나노 공정에 도입하는데, 여기서 돌파구를 마련해야 하는 상황입니다. 새로운 신공법인 GAA가 잘 정착돼야 합니다. 이것이 앞으로 고객을 잡는 데 중요한 열쇠가 될 것 같습니다. 오랫동안 연구되어 온 기술이고 연구자도 많기 때문에, 과거처럼 잘 정착될 것으로 기대합니다.
마지막으로 우크라이나 사태가 이어지고 있습니다. 애플과 테슬라가 러시아에 대한 제품 판매를 중단했고, 삼성전자에도 이런 압박이 계속되고 있는데 이 사태의 영향은 어떻게 보시나요?
우리나라는 이번 사태에 직접 관련된 나라가 아닙니다. 러시아에 반도체를 공급하는 나라도 아니기 때문에, 반도체산업에 직접적인 영향은 없다고 보시면 됩니다.
지금까지 한국반도체산업협회 안기현 전무와 함께했습니다. 감사합니다.
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