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삼성-TSMS 돈·기술로 무장, 고급 공정에서 '한판'

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삼성-TSMS 돈·기술로 무장, 고급 공정에서 '한판'

(2) 삼성전자와 TSMC 파운드리 경쟁력 분석

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삼성전자가 파운드리 시장의 거인 대만 TSMC에 도전장을 내밀었다.
파운드리(반도체 위탁생산) 시장을 둘러싼 글로벌 패권 다툼이 시작됐다. 대만 TSMC가 파운드리 시장에서 독주하는 가운데 삼성전자와 인텔이 도전장을 내밀었다. 글로벌이코노믹은 4회에 걸쳐 삼성전자와 TSMC의 경쟁력을 분석해본다. [
편집자 주

중국은 반도체 굴기를 위해 반도체 시장에서 최고 경쟁력을 보이고 있는 삼성전자와 대만 TSMC에 주목하고 있다. 이들의 반도체 특화전략에서 자신들의 살길을 찾고 싶기 때문이다.

중국 기술 전문가들이 바라보는 삼성전자와 TSMC의 경쟁력과 비교점은 삼성전자가 향후 어떤 전략을 구사하는 것이 유리할지에 대한 참고점이 될 수 있다.

◇한국은 메모리에 특화…대만은 파운드리‧IC설계‧패키징 등 다양

1970년대부터 대만과 한국은 반도체와 차세대 정보 전자 산업을 발전시키고 있다.

대만과 한국이 수출하는 반도체의 약 60%가 중국으로 수출되고 있다. 2020년에는 3500억 달러의 반도체가 중국에 수출될 예정이며, 그 중 약 절반이 대만과 한국에서 공급된다.

하지만 두 나라에서 생산되는 반도체는 특장이 다르다. 대만은 웨이퍼 파운드리, IC설계, 패키징 산업이 주력이다. 반면 삼성전자는 메모리 반도체가 최고다.

코로나 이후 대만과 한국의 반도체 산업은 생산시스템을 유럽, 미국, 일본 및 기타 선진국으로 확장하는 것을 고려하고 있다.

대만과 한국의 근접성, 산업력에도 불구하고 한국은 대만의 2.19배, 한국 GDP는 2.55배, 대만의 1인당 GDP는 한국의 86%다. 그러나 대만은 도시와 농촌지역 간 격차가 작고 외부 부채가 거의 없다. 대만은 외환보유고가 5400억 달러를 초과하는 반면, 한국의 대외 부채는 최근 처음으로 6000억 달러를 돌파했다.

대만은 중소기업을 중심으로 성장하고 있어 실제 생산 및 경제력은 한국보다 훨씬 강하지 않다. 한국은 첨단 기술력을 발휘하는 주요 기업 중심으로 성장하고 있다.

시장 조사에 따르면 2020년 전 세계 웨이퍼 파운드리 시장은 약 820억 달러에 달할 것으로 예상되며, TSMC가 전 세계 웨이퍼 파운드리 시장의 55%를 차지하고 삼성전자는 15%에 불과하다. TSMC는 세계 웨이퍼 파운드리 산업에서 발생하는 수익의 거의 85%를 차지한다. 수치로 볼 때, TSMC는 웨이퍼 파운드리에서 삼성보다 17배 많은 수익을 올렸다.
반도체 산업의 주요 갈림길에서 서로 다른 영역에서 발전했던 두 기업이 이제는 한 지점을 향해 경쟁하고 있다. 삼성이 TSMC가 독주하던 분야로 뛰어든 것이다. 삼성전자는 2030년까지 글로벌 반도체 산업에서 절대적인 우위를 점할 수 있는 경쟁업체가 되겠다고 다짐했다.

WSTS에 따르면 2020년 전 세계 반도체 시장 규모는 4403억 달러이며, 2021년에는 25.1% 성장하여 5509억 달러에 이를 것으로 예상된다. 세계 반도체 시장 규모가 처음으로 5000억 달러를 넘어서는 것이다. 메모리 산업 규모는 1611억 달러로 2020년 대비 37.1% 증가했다. 전 세계 시장점유율이 40%에 달하는 삼성전자에게 큰 보탬이 될 것이며, 2021년 한국 반도체 산업에도 도움이 될 것이다.

그러나 삼성의 반도체 부문 전체의 이익의 90% 이상이 메모리에서 비롯되고 있어 삼성이나 한국 전체 산업구조가 너무 메모리 쪽으로 기울어져 있다는 지적이 계속 나오고 있다.

일반적으로 파운드리 분야는 논리 칩, 마이크로프로세서 및 기타 제품 등 다원적 이며 위험을 분산시킬 수 있고 높은 부가 가치를 창출 할 수 있는 잠재력이 있다. 메모리와 비교할 수 없는 장점을 가지고 있다. TSMC의 이 높은 벽에 가려져 있다. TSMC를 넘지 않고서는 균형된 성장, 위기에 강해질 수 없다.

삼성은 TSMC를 추월하기 위한 길을 찾고 있다. 공정 기술, 생태계 및 고객 구조에서 강점을 찾으려고 한다.
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자료=글로벌이코노믹


◇TSMC와 삼성의 고급 공정 간의 싸움

7nm(나노미터) 공정 이후, TSMC, 인텔, 삼성전자만이 첨단 기술 우위를 위해 경쟁하고 있다.

삼성은 이미 2021년까지 4nm 기술을 양산을 예고했으며, 3nm 공정은 2022년 까지, 2023년 이후 3nm GAAFET 공정으로 자체 칩을 생산할 예정이다.

삼성은 내부 시스템 설계 센터에서 많은 파운드리 주문을 가지고 있으며, 구조적 개선을 위해 외부 고객을 확보할 수 있다. 그러나 많은 외부 고객들은 삼성이 파운드리 분야에서 최고 경쟁력을 발휘하게 될 경우 자신들의 설계 기술이 삼성측으로 넘어갈 것을 우려해 주문을 꺼려할 수 있다.

삼성은 웨이퍼 파운드리 사업에 과감히 뛰어들고 싶어 하지만 지연의 핵심은 천문학적 자금이다. TSMC는 2021~2023년 동안 1000억 달러를 투자할 것이라고 선언했다. 연간 300억 달러의 자본을 지출한다는 입장이다. 이미 삼성전자 웨이퍼 파운드리 사업의 두 배 이상인 가운데 신규 투자를 늘리고 있다. 삼성이 고객을 확보하기 위해 웨이퍼 파운드리 사업을 독립적으로 분할하는 경우, 투자금을 확보해 나가기 쉽지 않다. 심지어 투자에는 모험이 뒤따른다.

최신 시장 데이터에 따르면 삼성은 2021년 2분기에 2억6800만 달러의 수익을 올렸다. TSMC뿐만 아니라 SMIC보다 훨씬 적은 수익을 올렸다. 즉, 삼성은 웨이퍼 파운드리 사업을 지원하기 위해 수익성 있는 메모리 분야에서 번 돈을 투자해야 한다. 이는 주주들에게 선택을 강요한다. 삼성이 메모리오 비메모리를 분리하기 쉽지 않은 이유다.

기술면에서도 삼성이 TSMC보다 결코 앞서 있지 않다.

TSMC는 테슬라 파운드리 칩으로 7nm 공정을 사용하고 있지만 삼성은 차세대 테슬라 자동차 칩으로 삼성의 5nm를 사용할 것을 제안하고 있다. 그러나 TSMC는 이미 2022년 하반기에 3nm 공정을 대량생산할 것이라고 예고하고 있어 삼성은 TSMC보다 더 유리하지 않다.

또한, 웨이퍼 파운드리 분야에서 TSMC는 2021년에 60대 이상의 EUV 장비를 보유하고 있다. 삼성 웨이퍼 파운드리 사업은 2020년 말까지 20대 미만이다. 2021년에는 30대가 될 수 있을지에 큰 물음표가 있다. 따라서 삼성이 TSMC에 완전히 도전할 수 있다고 생각하기 어렵다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com