저자: 이영수 · 한국인
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인텔은 모바일 시대 실기와 14·10나노 공정 전환 실패, 엔지니어 유출, 잦은 CEO 교체로 몰락해 시총이 엔비디아 대비 크게 축소됨. 퀄컴의 인텔 인수설이 거론되나 미국 정부 입장에선 반도체 굴기 차원에서 인텔 유지를 원할 것으로 봄. 반도체 패키징은 이종집적·2.5D/3D로 가면서 글래스 코어 기판 수요가 커지고, 앱솔릭스(SKC 자회사)가 선두, 삼성전기는 2~3년 내 양산 목표, TSMC는 2026년 엔비디아향 출시 계획. 인텔 재건은 AMD 사례(리사 수)보다 난이도가 높다고 평가.
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21세기가 시작될 때만 해도 인텔은 엔비디아 시가총액의 30배였습니다. 그런데 지금은 공교롭게도 엔비디아 시가총액의 30분의 1도 안 됩니다. 인텔은 AMD에 밀려 거의 망하기 직전까지 갔던 적도 있습니다. 그때 AMD를 부활시킨 전설적인 인물이 있는데, 한 명은 지금 AMD의 CEO를 맡고 있는 리사 수 박사입니다. 또 다른 한 명은 Zen 아키텍처를 설계하고 회사를 떠난 짐 켈러입니다. 그런데 AMD의 부활은 어떻게 보면 굉장히 운이 좋았던 케이스입니다. 인텔이 지금 그 정도의 기회를 다시 만나기는 어렵고, AMD가 상황이 안 좋았던 때보다 인텔의 난이도가 훨씬 더 높다고 생각합니다. 머니 특강, 주식 초등학교 여러분, 오늘 특강을 맡은 이영수입니다.
인텔의 창업자 고든 무어는 반도체 산업의 사실상 시작을 대표하는 인물입니다. 트랜지스터를 발명해 노벨상을 받은 윌리엄 쇼클리 밑에 있던 사람들이 독립해 나와 실리콘 밸리라는 반도체 클러스터를 세웠는데, 그중 가장 유명한 인물이 고든 무어입니다. 인텔은 미국 반도체를 거의 주도했습니다. 트랜지스터 집적도가 18개월마다 두 배씩 늘어난다는 무어의 법칙은 나중에 2년마다 두 배로 늘어난다는 말로 굳어질 정도였습니다. PC 시대에는 "인텔 인사이드"라는 문구처럼 어떤 컴퓨터든 인텔 CPU가 최고였고, 2000년대에도 강력한 힘을 발휘했습니다.
인텔의 몰락은 모바일 시대에 제대로 대응하지 못하면서 시작됐습니다. 이후 클라우드라는 또 다른 슈퍼 사이클을 만나 모바일 시대에서도 나쁘지 않은 포지션을 차지했습니다. 하지만 정작 AI 혁명에서는 엔비디아의 GPU에 밀려 점점 힘들어지고 있습니다. 파운드리 사업의 실패도 원인이 될 수 있지만, 근본적으로는 모바일 시대에 실기한 것이 더 크다고 봅니다.
모바일 시대에 실기한 뒤 재무 출신 CEO가 세 번이나 연임하면서 연구개발 시스템이 망가졌습니다. 그 결과 한때 세계 최고의 선단 공정을 가졌던 인텔이 14나노에서 10나노로 전환하지 못했습니다. 그 사이 TSMC와 삼성전자는 거의 3나노 수준까지 내려왔습니다. 기술 격차가 완전히 역전된 것입니다. 이후 엔지니어 출신 CEO가 재건을 시도했지만, 오히려 무리수가 되어 몰락을 더 가속화한 측면이 있습니다.
인텔에는 굉장히 우수한 엔지니어가 많았습니다. 애플의 A 시리즈 칩, 테슬라의 FSD 칩, AMD의 Zen 아키텍처를 설계한 짐 켈러도 인텔에 있었습니다. 그런데 인텔이 구조조정이라는 명분으로 엔지니어들을 내보내면서, 이들이 애플, 엔비디아, AMD 같은 곳으로 흘러갔습니다. 결과적으로 이것이 업계 기술 수준을 상향 평준화하는 데 큰 역할을 했습니다. 그중 한 명이 패트릭 젤싱어입니다. 유명한 엔지니어였던 그는 경영자로 복귀해 인텔을 다시 일으키려고 노력했지만, 아직은 뚜렷한 성과를 내지 못하고 있습니다.
최근 퀄컴이 인텔을 인수한다는 이야기도 나왔습니다. 반도체를 오래 본 사람으로서 참 낯선 장면입니다. 1985년에 생긴 벤처 기업인 퀄컴이 주로 모바일 통신 칩을 만들어 왔는데, 그 회사가 지금은 인텔 시가총액의 두 배 이상이 되어 인수를 거론하고 있습니다.
미국 정부 입장에서는 반도체 굴기를 하려면 제조 능력을 가진 회사가 필요합니다. 그런데 미국 반도체 기업들은 대부분 설계 회사이고, 제조를 가진 회사는 인텔과 마이크론 정도뿐입니다. 인텔이 선단 공정에서 TSMC와의 격차를 줄이지 못하고 오히려 벌어지면서 재무 리스크가 더 부각됐습니다. 그래서 미국 정부 입장에서는 퀄컴의 인텔 인수를 반길 수 있지만, 퀄컴 주주들은 싫어할 것입니다. 인텔은 종합 반도체 회사이기 때문에 인수 시너지가 무엇인지도 분명하지 않습니다. 인텔 전체를 통째로 인수하기보다 설계 IP 같은 좋은 부분만 가져오는 것이 더 나아 보입니다.
미국 정부는 인텔을 그냥 놔두지 않을 가능성이 큽니다. 인텔이 무너지면 미국 반도체 굴기의 한 축이 무너지기 때문입니다. 다만 혈세가 들어가는 만큼 여론의 눈치를 볼 수밖에 없고, 인텔이 경쟁력의 가능성을 보여주지 못하면 중국처럼 무한정 자금을 지원하기는 어려울 것입니다.
지금 반도체 업계에서는 이종 집적, 즉 헤테로지니어스 인테그레이션이 중요해지고 있습니다. 2.5D 패키징이나 칩렛 같은 기술로 여러 칩을 한데 모아 패키징하는데, 이 과정에서 열이 엄청나게 납니다. 칩 사이의 통신 속도도 중요합니다. 신호 지연이 적고 열도 적게 나는 새로운 소재의 기판이 필요해졌고, 그 대안으로 글래스 코어 기판이 주목받고 있습니다.
기존에는 실리콘 인터포저를 중간에 많이 썼습니다. 실리콘 인터포저는 비교적 저렴하지만, 미세 공정에서는 한계가 있습니다. 반면 플립칩 BGA 같은 플라스틱 기판은 회로 선폭이 대략 20마이크로미터 수준입니다. 효율을 높이고 신호 손실을 줄이려면 선폭을 더 얇게 해야 하는데, 이 점에서 글래스 코어 기판은 플립칩 BGA를 대체하거나 실리콘 인터포저를 대체하는 데 유리합니다. 퍼포먼스와 방열 측면에서 좋아지고, 미세 공정도 실리콘 인터포저보다 더 가능합니다.
칩이 2.5D, 3D 패키징으로 가면서 구조는 단층 주택에서 주상 복합 구조로 바뀌었습니다. 복잡성과 발열이 크게 늘어났기 때문에 글래스 코어 기판의 필요성이 커졌습니다. 국내 기업들은 가장 밑단의 플립칩 BGA를 교체하는 쪽에 초점을 맞추고 있습니다. TSMC는 실리콘 인터포저를 글래스 코어 인터포저로 바꾸는 연구개발에 집중하고 있습니다.
기판 분야에서는 SKC 자회사인 앱솔릭스가 가장 앞서 있고, 내년 초 양산이 예정되어 있습니다. 삼성전기는 올해 파일럿 라인을 구축해 2~3년 안에 양산 체제를 갖출 것으로 보입니다. TSMC는 엔비디아향으로 2026년쯤 글래스 코어 기판 제품을 내놓을 계획입니다. 인텔도 원래 2030년을 목표로 했지만 지금은 2028년까지 앞당기는 추세입니다. 인텔은 직접 생산하는 물량도 있지만, 일본의 이비덴이나 신코전기 같은 기존 플립칩 BGA 공급업체에 맡기는 물량도 있을 것으로 보입니다.
이 변화로 기존 플립칩 BGA 업체들은 타격을 받을 수 있습니다. 일본의 신코전기, 이비덴 같은 회사가 특히 그렇습니다. 삼성전기도 플립칩 BGA를 많이 하고 있어서, 글래스 코어 기판을 양산해 그 물량 감소를 상쇄해야 합니다. 인터포저는 수요가 많은데 공급이 따라가지 못하는 상황입니다. 대만 UMC 같은 업체들이 TSMC를 위해 인터포저를 납품하고 있지만, AI 가속기 수요가 워낙 많아 글래스 코어 기판 준비를 서둘러야 합니다. 최근 TSMC는 대만 디스플레이 업체 이노룩스의 5세대 LCD 라인을 인수해 팬아웃 패널 레벨 패키징(PLP) 기술로 가성비 있는 생산을 시도하고 있습니다.
AMD를 부활시킨 리사 수 박사는 반도체 금속 공정을 알루미늄에서 구리로 바꾼 인물이기도 합니다. 짐 켈러는 애플의 AP, 테슬라 FSD, AMD Zen 아키텍처 같은 대형 칩 설계에 참여한 인물입니다. 인텔이 그만큼의 인재를 다시 확보하기는 어려워 보입니다.
AMD가 어려웠을 때는 시장 점유율이 거의 없는 곳에서 출발하는 상황이었습니다. 반면 인텔은 PC와 서버 시장을 장악하고 있었지만, 그 시장 자체가 점점 줄어드는 상황입니다. 그래서 인텔의 난이도는 AMD가 어려웠을 때보다 훨씬 높다고 생각합니다.
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