삼성전자‘300조 반도체 공장 건설'_메모리반도체 vs. 시스템반도체

300조 반도체 공장 건설

"300조 원에 달하는 대규모 민간 투자를 바탕으로 수도권에 세계 최대 규모의 신규 '첨단 시스템반도체 클러스터'를 구축하겠습니다."
- 윤석열 대통령의 제14차 비상경제민생회의 모두 발언 중 일부.

메모리반도체 vs 시스템반도체

우선 반도체의 기본적인 분류
예전부터 반도체는 크게 메모리반도체와 비메모리반도체로 나눠 왔습니다

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메모리 반도체 구분

- (DRAM) 데이터 저장에 특화된 반도체로, 저장 방식에 따라 전원이 꺼지면 데이터도 날아가는 휘발성
- (NAND Flash) 데이터가 그대로 남아 있는 비휘발성

메모리 반도체

: 일반적으로 대량으로 생산해 놓은 후 판매.
그러다 보니 수요에 따라 가격변동이 크다.

코로나 시기에는 재고가 부족해 비싸게 팔았는데, 재고가 일 년치 가까이 쌓여 있는 지금은 가격이 절반 이하로 떨어져 업체들의 수익성이 크게 나빠진 상황.
재고가 더 쌓이는 걸 막기 위해 일부 업체는 감산을 결정하기도

메모리는 한 회사가 설계와 생산을 함께 하는 경우가 대부분.

종류는 그리 많지 않은데 대량생산이 필수. 이렇게 설계와 생산을 함께 하는 회사를 종합반도체(IDM)회사.

삼성전자나 SK하이닉스가 메모리반도체 세계 시장의 57%를 생산.

미국의 마이크론, 일본의 키옥시아까지 더하면 메모리의 90% 이상을 한미일의 특정 반도체 회사가 공급

비메모리 : 시스템반도체

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반도체 시장의 30% 정도는 “메모리” 나머지 70%는 “비메모리”.
비메모리 시장이 훨씬 더 큼

비메모리 : 시스템반도체,  광･개별소자
- 연산이나 제어 등 정보처리 기능을 가지는 반도체를  (시스템반도체 )
- 컴퓨터의 CPU, 휴대폰의 AP, 전기자동차에 들어 가는 온갖 반도체들이 모두 시스템반도체.

- 카메라에 쓰이는 이미지 센서는 (광･개별소자)

요즘은 이 둘을 묶어 그냥 시스템반도체라 부르기도 함.

비메모리반도체가 곧 시스템반도체



시스템반도체

- 다품종 소량 생산이 일반적.

- 그냥 쉽게 다품종이라고 말했지만 고객사가 요구하는 성능, 전력, 보안, 안전성 등의 기준에 따라 셀 수도 없이 많고 다양한 제품을 필요한 만큼 생산하는 게 시스템반도체.

- 그러다 보니 그걸 한 회사가 다 설계하고 생산할 수 없어서 설계는 팹리스 회사가 하고 생산은 파운드리 회사가 하는 식으로 분업화.

- 시스템반도체는 시장이 크고 제품도 다양한데다 수요자의 요구에 맞춰 제품을 생산하는 주문형 생산 방식이라 가격 변동이 그렇게 크지 않고 메모리반도체에 비해 시장도 안정적인 편입니다.



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파운드리, 대만의 TSMC가 50% 점유율로 부동의 1위

그 다음이 삼성전자인데 16% 정도 .
미국의 GF와 대만의 UMC
3개국 4회사가 전체 파운드리의 80%


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시스템반도체의 설계를 담당하는 팹리스

팹리스 상위 10개 회사, 미국, 대만, 중국의 업체들
미국의 퀄컴과 엔비디아,
대만의 미디어텍,
중국의 하이실리콘 등
한국은 상위 50위로 확대를 해 봐야 겨우 LX세미콘(실리콘웍스) 하나가 포함

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- 메모리반도체 : IDM이라 부르는 종합반도체 회사,
- 시스템반도체 :  팹리스와 파운드리가 분업해서 생산.
한국은 메모리반도체 분야에서는 세계 최고
파운드리 역시 일정 수준의 위치에 올라와 있지만
시스템반도체의 핵심인 팹리스만 허약

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삼성전자의 시스템반도체 투자 발표
세계 최대규모의 시스템반도체 클러스터 조성계획
시스템반도체의 핵심이자 우리나라가 가장 취약한 부분인 팹리스에 대한 지원책은 별로 보이지 않고
민간기업들이 이미 계획해 놓은 투자계획만 취합해 놓는 수준
대규모 토목공사가 필요한 국가산단 계획
삼성전자 향후 5년간 340조원 투자
기존에 진행 중 또는 계획 중이던 시설 투자 및 R&D 투자 단순 취합

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산업통상부
향후 5년간 투자한다는 340조원은 현재 건설 중인 삼성전자의 평택 반도체 팹처럼 기업들이 기존에 진행 중이거나 계획 중이던 시설 투자 및 R&D 투자들을 단순 취합해서 더한 금액
시스템반도체뿐만 아니라 반도체 전체 투자금액을 다 더한 거

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시스템반도체 클러스터 만든다는 300조원은 언론에 보도된 대로 2042년까지 (그 때 어떤 정부가 들어서 있을 지, 삼성의 회장은 바뀌지나 않았을지 모를 긴 시간이네요) 삼성전자가 짓겠다는 반도체 팹 다섯 개의 비용입니다.
10나노 이상의 최첨단 공정의 경우 팹 하나의 건설 비용을 대략 30조원 정도로 예상하는데
향후 20년에 걸친 장기 계획이다 보니 여유있게 300조원이라 발표
정부가 지어 주는 게 아니라 삼성전자가 투자할 금액을 정부가 발표한 것뿐입니다.


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삼성전자가 시스템반도체에 대규모 투자를 하겠다는 내용은 새로운 게 아닙니다.
- 2019년 5월, 2030년까지 시스템 반도체 분야 연구개발(R&D)과 생산시설 확충에 133조원을 투자해서 시스템 반도체 분야에서도 세계 1위를 달성하겠다며 '반도체 비전 2030'을 발표
- 2년 후인 2021년 5월에는 기존 133조원에 38조원을 추가해 2030년까지 총 171조원을 투자 발표
- 이번에는 300조니까 2년에 한 번씩 시스템 반도체에 대한 대규모 투자를 발표
삼성전자가 이렇게 시스템 반도체에 투자를 하는데, 아니 투자를 하겠다고 발표는 계속 하는데 아직까지는 특별한 성과가 보이지 않는 상황

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시스템반도체를 주로 생산하는 파운드리 사업에서 삼성전자의 점유율은
2019년 1분기 19.1%에서 2022년 3분기 15.5%로 오히려 줄어들어 56.1%의 TSMC와의 격차는 더 벌어지고 있습니다.
특히 삼성전자의 시스템반도체 주력제품이던 모바일AP의 경우는 세계 시장 점유율이 2019년 12.0%에서 2022년 6%로 절반이 줄었습니다.

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정부의 발표와 언론과 상관없이
20년간 300조원을 들여 만들겠다는 삼성의 반도체 팹 다섯 개가 한국을 세계 시스템반도체 1위로 만들어주지 않습니다.
건조하게 말하자면 그냥 파운드리 생산 능력이 딱 그만큼 올라갈 뿐입니다.
파운드리는 팹리스업체들이 주문을 하지 않으면 생산할 게 없습니다.
한국에는 그 공장 다섯 개를 가동시킬만큼의 반도체를 주문할 팹리스업체는 없습니다.

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애플, 엔비디아, 퀄컴 같은 팹리스 회사들이 반도체 생산을 해 줄 파운드리 파트너로 삼성전자 대신 TSMC를 선택하고 있는 건 삼성전자에 주문을 감당할 팹이 없어서가 아닙니다.

TSMC가 삼성에 비해 공정의 안정성에서 앞서고, 자사 제품이 없어 고객과 경쟁하지 않으니 기술 유출에 대한 우려가 없기 때문에 다들 TSMC를 찾는 겁니다.

한국에 팹리스 업체가 많아지고 그 회사들이 삼성전자와 동등한 파트너 자격으로 거래를 할 수 있어야 비로소 한국의 시스템반도체가 세계 1위 자리를 넘볼 수 있게 되는 겁니다.

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시스템반도체 지원한다면서 삼성전자만 지원
정부가 발표한 "세계 최대 '첨단 시스템 반도체 클러스터' 조성" 관련 보도자료에 포함된 팹리스 관련 내용.

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"국내외 팹리스·소부장 선도기업 최대 150개 유치 및 우수인재 확보"  
"디자인하우스-IP-파운드리 협력 강화"
"2035년까지 유망분야(전력, AI 등) 지원으로 매출 1兆 스타팹리스 10개社 육성"

등의 항목은 딱히 뭘 하겠다는 게 보이지 않는 일종의 립서비스 같은 내용으로 읽힙니다.

전력, 차량, AI 등 3대 유망 반도체 R&D에 총 3.2조원 지원한다는 건 어떤 식으로 지원한다는 것도 없고, 팹리스 쪽으로 얼마나 가게 될 지 모르는 일이니 판단을 유보하겠습니다.

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팹리스를 콕 집어 지원하는 항목은 "대기업-팹리스간 구매조건부 수요연계 프로젝트 지원(50~80억원/건)" 하나뿐입니다.
2019년 기준 국내 팹리스 기업의 총 매출은 약 15억 달러 규모로 추정됩니다.
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한 팹리스 회사 대표는 페이스북에 올린 글에서 출판사와 인쇄기만 마련해 놓으면 작가들이 좋은 작품 쓰느냐며 팹리스에 대한 지원 없이 파운드리 팹만 마냥 짓겠다는 이번 정부의 발표에 대한 부정적인 평가를 내렸습니다.

반도체마저? 윤 대통령님, 이러다 나라 망가집니다