저자: 캔들스토리TV진행자 · 한국인
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삼성전자의 미국 반도체 공장 투자(약 19조원) 발표를 계기로 파운드리 시장 경쟁 구도를 설명한다. TSMC가 점유율 약 60%로 1위, 삼성 약 2%대로 2위이며 인텔이 본격 참여해 3강 경쟁이 예상된다. 삼성은 고객사(애플·퀄컴) 설계 데이터 신뢰 문제와 미국 현지 생산 이점이 있고, TSMC는 고객 신뢰와 초미세 공정 투자 우위를 갖는다. 인텔은 파운드리 투자(미국 22조원대, 이스라엘 11조원)로 전환을 꾀한다. 마지막으로 호황기 과잉투자 위험을 경고한다.
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삼성 미국 투자, 그리고 한미 정상회담
안녕하세요. 캔들스토리TV입니다. 얼마 전 한미 정상회담에 맞춰 워싱턴 DC에서 방미 비즈니스 라운드테이블이라는 행사가 열렸는데요. 여기서 삼성전자는 그동안 예측만 무성하던 미국 내 반도체 공장 투자 규모를 공식화했습니다. 기존 삼성 반도체 공장이 있는 텍사스 오스틴 지역이 유력하다고 알려져 있지만, 아직 지역은 정해지지 않았습니다. 우리 돈 19조 1천억 원 규모를 들여 미국에 반도체 공장을 짓기로 한 거죠. 지난 시간부터 반도체 산업에 대해 가볍게 이야기하고 있는데요.
파운드리 시장이 전쟁의 격전지
지금 세계적인 반도체 전쟁의 격전지는 바로 반도체 파운드리 시장이라고 했죠. 혹시 팹리스와 파운드리의 차이를 잘 모르시는 분들은 화면 상단에 링크한 영상을 한번 보시면 지금 영상을 보실 때 더 유익할 것 같습니다. 그래도 그냥 보셔도 문제없게 진행하겠습니다. 코로나 이후 4차 산업혁명 기술이 크게 확대되면서, 그 기술이 적용되는 제품의 핵심 부품인 비메모리 반도체 수요가 엄청나게 늘었습니다. 메모리 반도체는 하나의 회사가 설계부터 생산까지 하는 경우가 대부분인데, 비메모리 반도체는 맞춤형 다품종 시장이다 보니 반도체 설계에 특화된 팹리스라 불리는 업체와, 반도체 외주 생산만을 전문으로 하는 파운드리 업체로 나뉜 산업 구조를 가지고 있습니다.
물론 비메모리 반도체도 한 회사가 설계부터 생산까지 하기도 하지만, 큰 틀에서는 그렇다는 거죠. 컴퓨터에 들어가는 CPU, 스마트폰의 모바일 AP, 차량용 반도체 등 비메모리 반도체 수요가 엄청나게 늘다 보니, 설계를 하더라도 그것을 만들 공장, 즉 파운드리 업체가 부족해지고 있습니다. 반도체를 위탁 생산하는 파운드리 시장은 커지면서 점점 황금시장이 되어 가고 있죠. 반도체 생산 시설에는 어마어마한 자본과 기술이 들어가다 보니 진입 장벽이 높아서, 수요가 아무리 늘어도 파운드리 업체가 쉽게 늘어날 수 없는 상황입니다. 그래서 파운드리 시장에서는 기존에 자기 반도체를 직접 설계하고 생산하던 인텔이나 삼성 같은 종합 반도체 회사들이 남의 반도체를 외주 생산해 주는 파운드리 경쟁에 공격적으로 뛰어들고 있습니다.
돈이 되는 시장인데 안 할 이유가 없죠. 현재 파운드리 시장의 압도적인 1위는 점유율 60% 가까이 차지하는 대만의 TSMC입니다. 그 뒤를 이어 약 20% 가까이 차지하는 것이 삼성의 파운드리 사업이고요. 나머지 파운드리 업체들은 한 자리 점유율로, 사실상 1위와 2위 차이는 있지만 TSMC와 삼성 파운드리가 시장을 이끌어 간다고 볼 수 있습니다. 여기에 인텔도 본격적으로 참여하기로 하면서, 앞으로는 TSMC, 삼성, 인텔이 이 파운드리 시장을 두고 본격적인 경쟁을 벌일 예정입니다. 점유율 격차가 있다 보니 당장 대등한 경쟁이라기보다는, TSMC가 주도하는 시장을 얼마나 더 쪼개어 가져가느냐의 경쟁이라 생각하면 좋을 것 같습니다. 현재 이 3개 기업은 파운드리 경쟁을 위해 10조 원 이상의 엄청난 규모의 투자를 공식화해서, 새로운 반도체 파운드리 전쟁을 예고하고 있습니다.
오늘의 주제: 세 기업의 파운드리 전략
그래서 오늘은 파운드리 전쟁의 세 회사, 대만의 TSMC, 한국의 삼성, 미국의 인텔에 대해 살펴보려고 합니다. 우선 우리나라 삼성 이야기를 먼저 해 볼게요. 지난 시간에도 이야기했지만, 삼성이 타사 반도체를 주로 생산해 주는 사업에서는 일정 부분 핸디캡을 가지고 있다는 점은 무시할 수 없습니다. 국내 기업 특유의 문제일 수도 있는데요. 반도체 외주 생산을 한다는 것은 고객사에게 설계 데이터를 받는다는 뜻이잖아요. 설계를 하는 팹리스 입장에서는 그 설계도를 넘겨주는 것 자체가 조심스러운 부분입니다.
보편화된 기술이라면 생산 단가가 저렴하고 잘 만들어 주기만 하면 크게 신경 쓰이지 않겠지만, 핵심 신기술이 적용된 제품의 설계 데이터라면 외주를 줄 때 아무래도 신경이 쓰일 수밖에 없겠죠. 삼성은 시스템 반도체 설계도 하고 생산도 하고, 스마트폰 같은 완제품 시장에서도 점유율이 엄청납니다. 아이폰과 갤럭시가 경쟁을 하는데, 애플 입장에서는 삼성이 별개의 사업부로 나눠 놓았다고 해도 아이폰 신제품에 들어가는 반도체 설계도를 삼성 파운드리에 맡기는 게 부담스러울 수 있죠. 안드로이드폰에 들어가는 칩에서 큰 점유율을 가진 퀄컴도 마찬가지입니다. 삼성이 시스템 반도체 기술력을 키워서 모든 갤럭시 폰에 삼성 칩을 넣는 일이 벌어진다면, 퀄컴은 갤럭시라는 시장을 잃어버릴 겁니다. 그래서 퀄컴 입장에서도 신제품 반도체를 삼성에 의뢰하는 것은 부담이 있을 수 있습니다. 애플이든 퀄컴이든, 반도체 단계에서는 삼성을 외주 생산 업체로 만나더라도 완제품 단계에서는 다시 경쟁자로 만나니까요.
하지만 삼성이 19조 원에 달하는 투자를 해서 미국에 파운드리 공장을 세우고, 5나노와 3나노급 최첨단 미세 공정을 갖춘다는 것은 의미가 있습니다. 최첨단 미세 공정 기술이 필요한 고사양 고부가가치 반도체를 설계하는 거대 팹리스인 AMD, 퀄컴, 엔비디아 등은 대부분 미국 업체입니다. 그 업체들이 있는 미국 현지에서 외주 생산을 하면 핸디캡을 어느 정도 줄이는 효과도 있기 때문이죠. 또한 대만 TSMC와 점유율 격차는 2배 이상으로 크지만, 고사양 반도체를 주로 생산하는 7나노급 이하 공정 분야에서는 격차가 그 정도로 크지 않기 때문에 해볼 만하다는 얘기도 나오고 있습니다.
이번 삼성의 미국 투자 결정에서 또 하나의 의미를 찾을 수 있는데요. 국내에서 시스템 반도체 생태계를 육성하고 경쟁력을 강화하는 데 2030년까지 111조 원을 투자하기로 한 부분을 보면, 삼성이 비메모리 반도체를 얼마나 중요하게 생각하는지 알 수 있습니다. 해외 투자와 생산 쪽으로 보면, 삼성은 그동안 반도체 해외 생산 거점을 중국 시안과 미국 오스틴에 두고 있었습니다. 그중 중국 시안의 투자액이 컸고, 중국은 메모리 반도체 생산 중심이었죠. 그런데 이번에 미국 투자가 집행되면 누적 투자 규모 기준으로 미국 투자가 더 많아지면서, 삼성의 해외 투자 축이 기존 중국 중심 메모리 반도체에서 미국 중심 시스템 반도체로 옮겨가게 되는 거죠.
대만 TSMC: 고객과 경쟁하지 않는다
그다음은 대만의 TSMC입니다. TSMC는 파운드리 업계에서 엄청난 점유율을 가진 만큼, 최첨단 미세 공정부터 다양한 반도체 생산 라인업을 갖추고 있습니다. "고객과 경쟁하지 않는다"는 기업 철학으로 반도체 외주 생산만 하기 때문에, 팹리스 고객사로부터 신뢰를 받는다는 경쟁력을 가지고 있죠. 또 미중 반도체 패권 전쟁 초반부터 미국 동맹으로서 확실하게 참여하는 모습을 보이기도 했습니다. 정치적인 부분을 떠나서라도, 애플, 엔비디아, 퀄컴 등 대다수를 차지하는 미국 고객에게 등을 돌릴 필요가 없죠. 처음부터 확실하게 미국 편에 서는 거죠.
TSMC는 미국 투자에 삼성의 19조 원을 넘어서 최대 40조 원 규모의 엄청난 투자를 할 예정입니다. 거기다 3나노를 넘어 2나노 수준의 공장 증설까지 검토하는 것으로 알려져서, 경쟁자인 삼성의 고민이 큰 상태입니다. 앞서 말한 초미세 공정 분야에서도 삼성이 따라잡기 힘들 정도로 격차를 벌이려는 전략인 거죠. 당초 대만 내에 현재 수준의 라인을 갖추려고 했다는데, 미국 정부의 요청과 인센티브, 그리고 대만 내 전기와 물 공급 문제가 원활하지 않아서 전략을 수정한 것으로 알려져 있습니다. 한편 TSMC는 중국에도 약 3조 원 규모의 공장 증설을 하겠다고 했는데요. 초미세 공정 설비는 아니고, 차량 반도체 수요가 워낙 늘다 보니 추가 투자를 한다는 것입니다. 그런데 중국에서는 정작 자기들이 원하는 초미세 공정 대규모 투자는 미국에 다 해버리고, 중국 업체와 경쟁하는 구형 공장만 짓는다며 불편한 감정을 표출하고 있습니다. 대만 정치권에서도 중국 투자를 해주지 말라는 반대의 목소리가 나오고 있는 상황이고요.
미국 인텔: 위기와 재도약
그다음은 인텔입니다. 반도체 기업 매출 1위는 여전히 인텔이에요. 그렇긴 하지만 인텔이 처한 상황은 미래를 긍정적으로만 볼 수 없는 상황이죠. 스마트폰이 본격화되기 전만 해도 인텔은 완전히 독주하던 시절이었습니다. 연세 있으신 분들은 아직도 펜티엄 컴퓨터를 기억하실 정도로 인텔 칩은 대단했죠. 현재도 PC와 데이터센터 서버에 들어가는 반도체에서 매출의 많은 부분을 만들어내고 있습니다. 하지만 스마트폰에 들어가는 칩은 인텔의 영역이 아니죠. 퀄컴, 애플, 삼성의 이야기입니다. 그래도 인텔은 여전히 매출 1위 반도체 기업입니다. 그런데 이제는 PC 분야에서 AMD와 엔비디아가 바짝 추격하면서 기존 인텔의 PC 반도체 시장 점유율을 상당히 가져간 상태입니다. 거기다 인텔의 큰 고객사인 애플이 스마트폰 반도체만 하던 회사에서, 이제는 PC 반도체까지 자기들이 직접 개발해 맥북과 아이맥에 넣는 상황이 되었습니다.
데이터센터 시장이라는 엄청난 텃밭이 남아 있지 않냐고 하실 수 있는데, 맞습니다. 빅데이터, 클라우드 서비스 등 기업들이 데이터센터를 갖추는 데 들어가는 반도체 규모가 엄청나죠. 구글, 마이크로소프트, 아마존처럼 데이터센터에 천문학적인 돈을 쓰는 기업들이 인텔을 먹여 살려 왔습니다. 그런데 이제는 아마존, 구글, 마이크로소프트, IBM 등 인텔의 큰 고객사들이 자기들에게 맞는 반도체를 직접 개발해서 쓰겠다고 나섰습니다. 그리고 그 반도체를 파운드리에 외주를 줘서 받아 쓰겠다는 것이죠. 인텔 입장에서는 골치가 아파지는 상황입니다. 그래서 인텔은 파운드리 시장에 진출해서, 아마존과 구글 등이 개발한 반도체를 외주 생산하면서 새로운 성장동력을 삼겠다는 전략입니다. 자존심이 상할 수도 있겠지만, 산업 구조가 이렇게 바뀌고 있으니 어쩌겠습니까. 인텔은 인공지능과 차량용 반도체에도 집중하겠다고 밝혔습니다.
이를 위해 인텔은 파운드리 사업 강화를 목표로 22조 원 규모의 투자를 해서 미국에 공장을 지을 예정이고, 이스라엘에도 약 11조 원을 들여 반도체 공장을 지을 예정입니다. 이스라엘은 뜬금없다고 느끼실 수도 있는데요. 이스라엘은 IT 스타트업이 많이 나오는 IT 강국입니다. 특히 자율주행 관련 기술을 가진 기업이 많아서, 실제로 많은 반도체 기업들이 이스라엘 기업들을 인수합병하려고 경쟁이 치열합니다.
이렇게 파운드리 시장을 두고 경쟁을 벌이는 세 회사 이야기를 해 봤는데요. 추가로 일본도 안정적인 반도체 공급과 파운드리 시장 진출을 위해, 소니와 TSMC의 합작사 이야기가 구체화되고 있습니다. 이건 일본 정부가 직접 나서서 TSMC 유치에 힘을 쏟을 정도로 중요하게 생각하는 부분이죠. 아마 조만간 공식화되지 않을까 합니다. 반도체 시장을 알면 알수록 전쟁이라는 말이 어울리는 것 같습니다.
마지막 당부: 과잉 투자의 위험
마지막으로 꼭 짚고 넘어갈 점이 있습니다. 어디서는 삼성의 투자가 적다는 말도 나오고, 투자 규모를 마치 앞으로의 시장 점유율 경쟁의 결과인 것처럼 이야기하기도 합니다. 지금 당장은 앞으로 비메모리 반도체 수요가 계속 늘 것이고, 당장은 생산을 못 해서 못 파는 상황이기도 하죠. 그런데 항상 반복되는 이야기지만, 호황기에 여기저기서 경쟁적으로 투자가 이루어지면, 결국 산업 전체의 과잉 투자가 되어 독이 된 사례는 많습니다. 특히 엄청난 투자 규모와 변화 주기가 짧은 반도체 쪽은 더 부담이 있을 수 있다는 점도 기억해야 할 것 같습니다.
시청해 주셔서 감사합니다. 지금까지 캔들스토리TV였습니다.
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