TSMC는 결코 세계 정상으로 밀려 나지 않을 것입니다 … 삼성의 신뢰 검토 황정수의 반도체 이슈

사진 = 뉴스 1

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“첨단 (첨단) 공정에서 우리는 ‘양강 구도’를 형성하여 TSMC와 경쟁하고 있습니다.”

삼성 전자는 16 일 ‘주주 총회 소집 공고’를 공시 해 올해 반도체 사업 전략을 발표했다. 이 자료에서 동사는 파운드리 (반도체 위탁 생산) 사업의 경쟁력을 ‘TSMC와 양강 구조’로 평가했다. 라인 폭 (트랜지스터 게이트의 폭)은 7nm (나노 미터, 10 억분의 1 미터) 이하로 공정이 ‘고급 공정’에 있음을 의미하지만, 아래로 밀리지 않을 것이라고 확신합니다. 세계 1 위 기업입니다. 표현이었다.

“3nm 공정에서도 대규모 고객 (Qualcomm, Nvidia 등)을 놓치지 않을 것입니다.”

사실 글로벌 파운드리 시장 점유율 측면에서 TSMC와 삼성 전자의 격차는 크지 않다. 반도체 전문 시장 조사 업체 트렌드 포스에 따르면 지난해 4 분기 TSMC의 점유율은 55.6 %, 삼성 전자는 16.4 %였다. 이것은 최신 5nm에서 90nm 또는 그 이상의 ‘레거시 (기존) 프로세스’까지의 모든 프로세스를 포함하는 숫자입니다.

ASML에서 독자적으로 생산 한 EUV 노광 장비.  이재용 삼성 전자 부회장은 지난해 ASML 본사를 방문해 EUV 장비를 살펴 봤다.  연합 뉴스

ASML에서 독자적으로 생산 한 EUV 노광 장비. 이재용 삼성 전자 부회장은 지난해 ASML 본사를 방문해 EUV 장비를 살펴 봤다. 연합 뉴스

이 격차는 업계에서 ‘고급 프로세스’라고 불리는 고급 프로세스 만 보면 크게 좁혀집니다. 트렌드 포스는 11 월 보고서에서 “2021 년 10nm 이하 공정의 시장 점유율은 TSMC의 60 %, 삼성 전자의 40 %가 될 것”이라고 예측했다.

삼성 전자의 신뢰는 ‘기술’, ‘강한 파운드리 수요’, ‘대규모 투자’의 결과로 분석된다. 삼성 전자는 공시에서 “2020 년 4 분기에 5nm 1 세대 제품을 공급했고 올해 하반기에는 5nm 2 세대와 3 세대 공정 제품을 동시에 양산 할 계획”이라고 설명했다. TSMC가 현재 5nm 공정에 집중하고 있다는 점을 감안하면 동일한 수준의 기술을 놓고 경쟁하고있는 것으로 평가된다.

그는 또한 “GAA 기술의 발전으로 미래 기술을 선도하겠다”고 강조했다. GAA (Gate-All-Around)는 삼성 전자가 내년에 본격적으로 출시 할 예정인 ‘3nm 공정’에서 적용될 신기술이다. 삼성 전자는 “GAA 기술 개발과 대형 고객의 차기 제품 주문을 연계 해 중장기 사업 확장의 기반을 마련하겠다”고 밝혔다. ‘기술’을 바탕으로 퀄컴, 엔비디아 등 현재 대규모 고객을 놓치지 않겠다는 의지를 표명 한 것으로 평가된다.

대만 신주 TSMC 본사 로고.  사진 = 로이터

대만 신주 TSMC 본사 로고. 사진 = 로이터

= 평택 최첨단 파운드리 라인 조기 가동 … ‘상반기 중’선도

시장 상황도 긍정적입니다. 현재 파운드리 업체들은 수주로 인한 생산 설비 부족으로 수주가 불가능한 상황에 처해있다. 삼성 전자는 또 “스마트 폰 업체 시장 점유율 경쟁, (반도체) 안전 재고 확보 수요, 완제품 업체 수요 경쟁은 팹리스 (반도체 설계 업체, 공장이 없어 파운드리 업체에 생산 아웃소싱)”라고 말했다. 경쟁으로 이어지고있다”며“강한 수요 추세가 계속되고있다”고 설명했다.

현재 삼성 전자 파운드리 사업부는 한 지붕 아래에서 시스템 LSI 사업부의 물량을 감당할 수없는 ‘충실’상황으로 알려져있다.

삼성 전자 반도체 임원들이 현재 건설중인 평택 2 공장에서 EUV 라인을 점검하고있다.  삼성 전자 제공

삼성 전자 반도체 임원들이 현재 건설중인 평택 2 공장에서 EUV 라인을 점검하고있다. 삼성 전자 제공

삼성 전자는 ‘공급 부족’상황을 해소하기 위해 경기도 평택 2 공장 (P2)에 건설중인 최신 EUV (극 자외선) 파운드리 라인 가동을 올해 상반기로 가속화 할 계획이다. 평택 EUV 라인이 너무 중요해서 이재용 삼성 전자 부회장이 지난해와 올해 초 두 차례 방문했다.

삼성 전자는 지난해 5 월 10 조원을 투자하겠다고 발표하고 2021 년 하반기부터 본격 가동하겠다고 발표했다. 이번 공개에서 그는 “우리는 증설을 통해 생산 능력을 확대하겠다”고 강조했다. EUV 전용 라인 (생산 확장)과 평택 신라인 조기 가동. “

삼성 전자, 8 인치 파운드리 라인 가격 인상

또한 레거시 (전통적인) 파운드리 프로세스와 관련된 전략도 공개했습니다. 삼성 전자 파운드리 사업부는 ‘스마트 폰용 반도체’에서 ‘고성능 컴퓨팅 (HPC), 소비자, 네트워크, 자동차 전자 (전자 장비) 등’으로 애플리케이션을 확대 할 예정이다. 또한 DDI 및 전력 반도체 (PMIC)와 같은 프로세스 포트폴리오를 다양화할 것입니다.”

또한 라인 운영 효율성 향상을 위해 적극적으로 노력하고 있습니다. 특히, 12 인치 (300mm) 웨이퍼를 주로 사용하는 공정뿐 아니라 8 인치 (200mm) 파운드리 라인에서도 사업 확대에 집중할 계획이다. 2010 년까지 널리 사용되었던 8 인치 라인은 주로 자동차 용 MCU (마이크로 컨트롤 유닛), DDI, 전력 반도체를 생산합니다. ‘구식’으로 평가되었지만 최근 차량용 반도체 부족으로 수요가 증가하고있다.

삼성 전자는 “8 인치 수요 대비 공급 부족 상황에서 판매 가격 홍보와 고수익 제품 선정 · 집중 ‘을 통해 사업 확대에 주력하겠다”고 밝혔다. 올해 대만 VIS와 UMC도 8 인치 가격을 15 ~ 20 % 인상했다.

삼성 전자 파운드리의 약점은 ‘수율’이다. 수율은 전체 제품에 대한 양품의 비율이며, 수율이 낮다는 것은 불량 제품이 많이 생산된다는 것을 의미합니다. 업계에서는 “삼성 전자의 5 나노 공정 수율이 TSMC보다 낮다”는 분석이 나왔다. 이를 인식 한 삼성 전자는“램프 업에 집중하고있다”고 강조했다.

DRAM 수요 15 % 증가

D 램과 낸드 플래시를 담당하는 삼성 전자 메모리 사업부는 지난해 12 월 시장 조사 업체 IDC의 데이터를 인용 해 “글로벌 D 램 시장은 올해 전년 대비 15 % 성장할 것”이라고 설명했다. 그 이유는 경제 회복에서 스마트 폰에 대한 수요가 회복되고 데이터 센터의 서버에 대한 수요가 증가하기 때문입니다.

올해 삼성 전자 메모리 사업부는 ‘EUV (극 자외선) 노광 장비를 통한 드램 양산’에 박차를 가하고있다. EUV 노광 장비는 네덜란드 ASML에서 독점 생산하며 반도체 웨이퍼에 회로를 조각하는 ‘노광 공정’에 사용됩니다. 기존 ArF 장비보다 효율이 높아 1 대당 2,000 억원의 가격으로도 ‘물품 부족으로 팔 수 없다’.

주로 7nm 이하 파운드리 공정에 사용되지만 삼성 전자는 지난해 업계 최초로 D 램 생산 용 EUV 장비를 도입했다. 조각 회로의 작업을 줄여 ‘공정 효율성’을 획기적으로 향상시킬 수 있기 때문입니다. 삼성 전자는 이미 지난해 1 세대 10nm (1x) D 램 양산에 EUV 장비를 성공적으로 적용했다. 올해는 EUV 라인에서 4 세대 10nm (1a) D 램을 양산 할 계획이다. 삼성 전자는 “원가 경쟁력을 높이고 성능, 특성, 품질 성숙도를 높여 시장 주도권을 선도 할 계획”이라며 “AI 등 코로나 이후 신성장 시장에서 경쟁력을 지속적으로 강화 해 나가고있다”고 말했다. 및 에지 컴퓨팅. ” .

삼성 전자 엑시 노스 오토 반도체.  독일 Audi에 납품.  연합 뉴스

삼성 전자 엑시 노스 오토 반도체. 독일 Audi에 납품. 연합 뉴스

낸드 플래시에서는 128 단 (6 세대) V- 낸드 비중을 높여 고성능 SSD (데이터 저장 장치)에 탑재 해 프리미엄 시장 진출이 예상되는 것으로 알려졌다.

7 세대 V NAND (170 개 이상의 레이어)에 대한 언급은 없습니다. 최근 낸드 플래시 산업에서는 높은 층을 쌓아 제품 성능을 높이기위한 경쟁이 벌어지고있다. 삼성 전자는 세계 최초로 6 세대 V-NAND를 양산했지만, 7 세대에서는 기술 개발 속도 측면에서 경쟁자들의 압박을 받고있다. 지난해 말 마이크론은 176 단 낸드 양산을 발표했고 SK 하이닉스는 176 단 4D 낸드 개발을 발표했다. 최근 일본의 Kioxia와 미국의 Western Digital은 “162-layer NAND”를 공동 개발했다고 발표했습니다.

물론, 반도체 산업의 공통된 견해는 적층 수보다 ‘수율’이 더 중요하다는 것입니다. 수율과 생산 효율성 측면에서 삼성 전자가 ‘타의 추종을 불허’수준보다 앞서 있다는 평가가 지배적이다. 2019 ~ 2020 년 NAND 불황기에도 삼성 전자는 ‘적자’에서 탈출 한 세계 유일의 NAND 메이커였다.

페이스 북, 테슬라와 ‘칩 공동 개발’사업 강화

스마트 폰용 AP ‘엑시 노스’와 이미지 센서 ‘아이소 셀’을 개발 · 판매하는 시스템 LSI 사업부가 ‘신사업 확장’을 선언했다. 대표적인 제품은 ‘Automobile SoC (System on Chip)’와 ‘Custom SoC’입니다.

삼성 전자 시스템 LSI 사업부는 전자 AP ‘Exynos Auto’를 개발해 아우디에 공급 한 실적이있다. 최근 자율 주행 차 등 자동차 기술의 발전으로 반도체 수요가 증가함에 따라 ‘전자 SoC’의 경쟁력 강화 의지를 보여준 것으로 평가된다.

‘커스텀 SoC 확장’도 주목할만한 주제로 꼽힌다. 구글, 페이스 북, 테슬라 등 ‘외부 고객’의 요청을 받아 칩 설계를 돕는 서비스를 확대하겠다는 의도를 담고있다. 이들 기업은 기존 반도체 기업의 영향을 피해 AI 관련 분야에서 ‘자체 칩’개발에 힘 쓰고있다. 실제로 삼성 전자와 공동으로 자체 칩 개발을 시도하고있는 것으로 알려졌다.

또한 생산 설비없는 ‘fabless’의 숙제 인 ‘파운드리 확보’를 위해 ‘꾸준히 준비하겠다’는 의미를 표현했다. 시스템 LSI 사업부는 디자인과 판매에만 집중하고있어 생산은 주로 삼성 전자 파운드리 사업부에 맡겨 ‘팹리스’로 분류된다. 최근 삼성 전자 파운드리 사업부의 주문이 쏟아지면서 시스템 LSI 사업부는 스마트 폰 AP와 이미지 센서 용 칩을 ‘원하는만큼’생산하지 못하고있다. 이에 시스템 LSI 사업부는 이미지 센서 등 일부 제품의 생산을 대만 UMC에 맡기는 것으로 알려졌다. 삼성 전자는 시스템 LSI 사업부가 파운드리 공급 업체 확대에 따라 2021 년을 꾸준히 준비하고 있다고 설명했다.

황정수 기자 [email protected]

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