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[반도체_1편] 반도체 생태계의 변화와 재편
김원정 기자|sanup20@kidd.co.kr
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[반도체_1편] 반도체 생태계의 변화와 재편

IDM 중심 산업에서 팹리스와 파운드리로 분화

기사입력 2022-10-26 08:03:57
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[산업일보]
반도체 시장은 코로나19로 인한 공급망 불안에 더해 러시아와 우크라이나 전쟁, 미·중 갈등, 주요국의 자국우선주의 강화 등 복합적인 불확실 속에 놓여있다. 때문에 반도체 시장의 현재와 앞으로의 전망에 대한 궁금증도 커지고 있다.

삼성전자 강문수 부사장겸 파운드리 사업부 팀장은 25일 서울 코엑스 E홀과 온라인으로 통해 동시 개최한 글로벌 테크 코리아(GLOBAL TECH KOREA) 2022에서 ‘상상을 현실로 만드는 반도체, 상상의 반도체를 현실로 만드는 Foundry’를 발제로 기조강연을 펼쳤다.

이 강연에서 강 부사장은 과거부터 현재까지의 반도체 시장의 흐름과 앞으로 관련 시장에 대한 전망을 담았다. 본보에서는 이 강연에서 전한 인사이트를 2회에 걸쳐 살펴본다.

“자율주행과 우주여행 등 과거에 우리가 만화나 공상과학영화로 접했던 것들이 가까운 시일 내에 실현될 것이다. 이처럼 우리의 상상을 현실로 구현하는 중심에는 반도체가 있다.”

강문수 부사장은 앞으로 5년 후에는 550테라바이트의 정보가 몇 초 안에 우리 인류 사이에 공유될 것으로 예상된다며 데이터 트래픽이 앞으로 더욱 가파른 속도로 증가할 것으로 예상했다.

또한 이렇게 늘어난 정보와 데이터를 생산하고 소비하기 위한 IT기기와 그 IT기기의 중심에 있는 반도체의 중요성도 더욱 커질 것이라고 했다.

IDM 감소하고 팹리스는 증가
반도체의 과거 모습을 어떠했으며, 현재의 분업화된 모습으로 변화되기까지는 어떠한 과정을 겪었을까. 과거 반도체 산업은 반도체 설계부터 공정개발, 그리고 대량 생산까지 모든 과정을 수행하는 IDM(Integrated Device Manufacturer, 종합반도체 기업)이 대부분을 차지했다.

강문수 부사장은 “IDM이 반도체 설계부터 생산까지 모든 과정을 다 수행해야 하기 때문에 각 분야를 잘 해야 하고 대량 생산기술도 갖춰야 했다. 이를 위한 대규모의 투자도 감당해야 한다”라고 했다.

이에 IDM은 설계만 전문으로 하는 팹리스(Fabless)와 반도체 공정개발과 생산만 전문으로 하는 파운드리(Foundry)로 분화됐다며, 반도체 업계의 분업화 흐름에 대해 말했다.

이 같은 전문성 강화는 기업들에게 또다른 기회를 가져왔다. 강 부사장은 “팹리스의 경우 설계만 잘하면 최적의 파운드리 업체를 선정해서 성공적인 제품을 만들 수 있다. 파운드리 역시 좋은 공정기술과 생산기술을 갖추기만 하면 다수의 팹리스를 고객으로 맞아서 성공적인 사업을 영위할 수 있게 됐다”라고 설명했다.

그는 이 같은 시장의 변화를 수치를 통해 확인시켰다. “2001년 상위 50개 업체 중 36개사가 IDM이었고, 9개가 팹리스, 2개가 파운드리였지만 20년 후인 2021년에는 팹리스 반도체 기업의 수가 18개사로 늘었다. 그리고 IDM는 19개사로 감소했다”며, 지난 20년 동안 반도체 업계는 IDM은 감소하고 팹리스는 증가했다고 요약했다.
[반도체_1편] 반도체 생태계의 변화와 재편
삼성전자 강문수 부사장이 글로벌 테크 코리아(GLOBAL TECH KOREA) 2022에서 기조강연을 진행하고 있다. (사진=유튜브 캡처)

또한 팹리스와 파운드리로 분화된 결정적인 요인을 공정개발비와 설비투자비의 증가로 꼽았다.

강 부사장은 “반도체 팹이라고 불리는 반도체 생산라인 하나를 짓는데 필요한 투자비가 2009년 약 16억 달러였다. 이것도 지금 환율로 환산하면 2조 원이 넘는 액수다. 하지만 현재는 최신 공정에 반도체 생산라인 하나를 짓는데 필요한 투자비가 170억 달러로, 24조 원에 이르렀다. 막대한 투자비를 자체 수요만을 위해 감당할 수 있는 업체는 전 세계에서 극소수다”라고 지적했다.

이러한 대규모 투자가 필요한 것은 공정이 미세화되면서 필요한 설비의 개수도 늘어나고 복잡한 설비를 요구하게 됐기 때문이다.

강 부사장은 “14나노 공정에서 월 1천 장의 웨이퍼를 생산하기 위한 설비 투자비가 약 1억 2천만 달러 정도다. 그런데 최신 3나노 공정은 약 3억 4천만 달러로 3배 정도 증가한다. 공정 미세화에 따라 공정 개발이 점점 더 어려워지고 비용 역시 큰 폭으로 수직 상승하게 됐다”라고 강조했다.

반도체 투자를 위한 대규모 투자비는 소수의 파운드리 업체가 감당하고 파우드리 업체는 다수의 팹리스 고객을 받아서 투자비를 회수하는 구조로 재편된 것이다. 더불어, 팹리스 업체는 대규모 투자에 부담없이 상대적으로 적은 비용으로 아이디어를 기반으로 제품을 만들 수 있는 구조가 된 것. 즉 제조와 외주화를 통해서 반도체 생산의 진입장벽이 낮아졌다.

강 부사장은 아이디어만 있다면 파운드리 위탁 생산을 통해서 반도체의 제품화가 가능한 시대가 됐다며, 반도체 산업의 이 같은 변화는 소비자 만족뿐만 아니라 혁신적인 제품의 탄생을 가능하게 했다고 피력했다.

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.


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