왜 TSMC가 강한지, 이해하기 위해서는 먼저 반도체 산업 전반에 대해 간단히 알고 있어야 합니다.
1. 반도체란?
TV와 스마트폰, 냉장고, 세탁기 등 전기가 통하는 모든 전자기기에 필수로 들어가는 전자 부품. 종류도 메모리, 로직, 아날로그, 센서, 디스크리트 등 매우 다양함.
2. 반도체 용어의 이해
1) IDM(Integrated Device Manufacturer, 종합반도체회사)
- 삼성전자, SK하이닉스, 인텔 등
- 반도체의 개발에서 생산가지 모든 것을 자체적으로 하는 회사
2) 팹리스(Fabless, 반도체 개발전문)
- 반도체 개발만을 하고 생산은 외주에 맡기는 업체
- 전 세계 통신용 반도체 시장을 장악한 미국 퀄컴이 대표적임.
- 한국의 대표적인 팹리스 업체 : LX세미콘, 텔레칩스, 제주반도체, 어보브반도체 등
3) 파운드리(Foundry, 반도체 위탁생산)
4) 패키징(Packaging, 반도체 조립검사)
3. 반도체 공정의 이해 : 전(前)공정, 후(後)공정의 이해
1) 전공정
- 파운드리(Foundry, 반도체 위탁생산)를 전공정이라고 합니다.
* 참고로 파운드리의 사전식 정의는 아래와 같습니다.
: a factory where metal or glass is heated and made into different objects
- 반도체 생산의 75% 정도를 차지. 대만 TSMC가 전 세계 독보적인 1위 파운드리 업체임.
삼성전자는 TSMC에 이어 전 세계 파운드리 분야에서 TSMC에 이어 2위에 올라 있음.
- 파운드리 업체들은 팹리스(Fabless) 업체들이 개발한 반도체 제품을 위탁받아 생산함.
- 한국의 대표적인 파운드리 업체 : DB하이텍(옛 동부하이텍), 키파운드리
2) 후공정
- 패키징(Packaging)을 후공정이라고 합니다.
- 반도체 제조에 있어 파운드리를 제외하고 조립과 검사 등 나머지 25% 가량을 담당함
- 파운드리를 마친 반도체 웨이퍼(원판)를 받아 절단하고 전기적으로 연결한 뒤 검은색 덮개를 씌워 제품을 완성하는 과정
- 한국의 대표적인 후공정 업체 : 하나마이크론, SFA반도체, 시그네틱스
- 이 중에서도 패키징에서 반도체 검사만을 별도로 하는 업체를 '테스트하우스'라고 함. 대표적인 한국의 업체로는 테스나, 에이팩트(옛 하이셈) 등이 있음.
4. 왜 TSMC인가?
- 2021년에 GM, 포드 등 미국 유수 완성차 업체들이 자동차 반도체가 부족해서 공장 가동을 중단하는 사태가 벌어집니다. 한국에서도 현대차와 현대모비스 등 고장 가동이 중단이 되었습니다. 이때 미국 바이든 대통령이 TSMC에게 러브콜을 보내게 됩니다.
- 반도체는 300mm(12인치) 크기 원판인 '웨이퍼'를 가공해서 만드는데, 두 달 정도 웨이퍼를 가공하면 반도체가 만들어집니다. 여기서 10개의 반도체를 뽑아내는 기업이 있는가 하면, 20개를 뽑아내는 기업도 있습니다. 당연히 많이 뽑을수록 좋겠죠?
- 많이 뽑아내기 위해서는 반도체 회로선폭을 줄이는 작업이 필요하다고 합니다. 이런 걸 위해서는 추가 설비투자가 필요하는데 천문학적 금액이 들어갑니다. 그래서 삼성전자나 인텔과 같이 규모가 있는 업체들만이 투자가 가능합니다. 그리고 그래서 파운더리(위탁생산) 업체보다는 팹리스가 되는 사례가 늘어나게 됩니다. 그럴만한 돈이 없는 겁니다.
- 즉 시간이 지날수록 파운드리 업체는 규모가 큰 기업들만 살아남고, 더더욱 독과점 시장이 되어 버리는 것입니다. 아까도 말슴드렸지만 파운드리가 반도체 생산의 75%를 차지하니 더욱 더 집중현상은 심해지게 됩니다.
5. 그렇다면 왜 삼성전자는 TSMC보다 덜 주목받는가?
- 반도체는 '메모리 반도체'와 '비메모리 반도체'로 구분이 됩니다.
1) 메모리 반도체 (전체 반도체 시장의 31% 수준)
: 스마트폰, TV, 가전 등 각종 전자기기에 들어가 데이터를 저장하는 기능을 함.
: D램과 낸드플래시 등 2종류로 나뉨. D램은 전원이 꺼지면 데이터가 사리지는 휘발성 메모리의 일종입니다. 반면 낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 남아 있는 비휘발성 메모리입니다.
: 한국은 D램 시장의 절대 강자입니다. 삼성전자가 42.1%, SK하이닉스가 29.5%, 미국 마이크론이 23%입니다.
: 낸드플래시는 삼성전자가 33.9%이고 뒤를 이어 일본, 미국이 차지하고 있습니다.
2) 비메모리 반도체 (전체 반도체 시장의 69% 수준)
: 로직, 마이크로콤포넌트, 아날로그, 광 등 종류가 다양하며, 최근에 '시스템반도체'라는 표현을 자주 사용합니다.
: 한국은 비메모리 반도체 시장에서 고작 3% 수준입니다.
: 자동차 공장가동을 멈추게 한 반도체 '마이크로 컨트롤러 유닛'(MCU) 역시 시스템 반도체의 일종입니다. 한국은 이 시장에서는 불과 2.3%를 차지하고 있습니다.
- 결론을 지어보자면, 전세계 반도체 시장의 69%를 차지하고 있는 비메모리 반도체(시스템반도체)에서 한국은 후진국입니다. 그러니 자동차 반도체 대란에서도 끽, 소리도 못한 것입니다.
- 대신 TSMC는 그 분야에서 월등하게 앞서가고 있습니다. 그래서 TSMC, TSMC 하는 것입니다.
* 본 글은 "주식투자에 꼭 필요한 산업 이야기"라는 책 내용을 기반으로 재편집하였음을 알려드립니다.
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