25. 반도체 제국의 미래_정인성

제조업 하면 눈에 다 보이고 만져보고 느낄 수 있다. 자동차, 선박, 컴퓨터, 등등 그리고 얼핏 보더라도 이게 무엇으로 만들어졌는지 알 수 있다. 그러나 일반 사람에게는 반도체는 제품 안에 숨어서 잘 보이지도 않고, 본다고 해도 초 미세 공정을 통해 제작된 마이크로 단위의 회로가 어떻게 구성이 되어있는지는 알 수 없다.

그런데 이러한 반도체가 엄청난 부가가치를 만들어내고 있고 대한민국을 먹여 살리고 있다. 눈에 보이는 것이 다가 아니라는 생각을 다시 한번 하게 해 준다.  

저자는 반도체 연구원 출신답게 반도체에 대한 Engineering 적인 설명 부분이 이 책에 많이 할애되어 있다. 어쭙잖은 기계 과 공대 출신인 나로서는 이해하기 힘든 부분이 많았다.

기술적인 부분은 이해가 되지 않아서 생략을 할 수밖에 없었다. 조금 더 시간을 두고 공부를 하면 좋을 것 같지만, 지금 도전하기에는 조금 힘들지 않을까 생각이 된다. 지금에 와서 다른 분야를 공부하기란 어려울 것 같고 본 책에서 현재 투자 및 나름의 중요하다고 생각되는 부분만 발췌하고 서평을 써보겠다. 

■ 반도체, 기술력이 미치는 영향력이 막대하다.

• 파괴적인 원가 구조: 보통의 제조업의 원가 구조는 "재료비+인건비+관리비/이윤= 제품 원가"이렇게 이루어져 있는데 아무리 최첨단 자동차, 전자 제품이라도 원가를 반으로 줄이는 방법은 현재 까지는 없다. 고작 생산지 변경, 재료비 절감 노력을 아무리 해도 5~10% 원가 인하 정도 달성하는 것이 고작이다. 이마저도 요즘은 재료비가 많이 올라서 되려 시간이 갈수록 원가가 인상이 된다. 하지만 반도체 공정은 간단히 미세공정으로 넘어가서 웨이퍼 위에 기존보다 수십 배가 넘는 반도체를 추가로 배치할 수 있다. 한마디로 100이라는 재료를 사용해서 반도체를 100을 만들었는데 다음 공정에서는 100이라는 재료를 사용해서 200개를 만들 수 있다. 이는 다른 제조업보다 반도체 제조업이 가진 가장 큰 특성이다. 
• 천문학적인 고정비: 문제는 이러한 원가 경쟁 속에서 살아남으려면 지속적으로 설비 투자가 그것도 어마한 규모로 이루어져야 한다. 고정비로 인한 손실로 불황에 반도체 가격이 하락하더라도 적자를 보고라도 공장 가동을 멈출 수 없다. 멈추면 더 큰 적자가 나기 때문에 이 부문은 다른 제조업도 유사하나 반도체는 특히 심하다. 
• 완제품의 사양은 동일하나 제품의 제조 원가 및 방식은 업체별로 천차만별이다. 따라서 엄청난 고정비와 불황을 견디지 못하는 제조기술이 뒤처지는 회사는 바로 out 이 된다. 일반 제조업은 딱히 그렇지는 않다 기술 격차가 크게 없고 수요와 공급의 법칙에 따라 물량이 줄었다 늘었다 하면서 제조회사도 CAPA [인원 감축, 장비 매각등]도 늘렸다 줄였다 한다. 
• 다른 제조업은 현재까지 봤을때 파괴적 혁신이 크게 없다. 단지 현재의 모델에서 개선되고, 추가 고객 요구사항이 반영되는 정도인데, 반도체 회사는 끊임없이 기술 혁신을 이루어야지 많이 살아남을 수 있는 환경이다.  

■ 팹리스와 파운드리 : 설계와 제조의 분리 

• 팹리스 : 반도체 설계만 하는 회사 [ARM]
• 파운드리: 이미 만들어진 설계 만으로 위탁 제조만 전문으로 하는 회사 [TSMC]
• 고정비가 높고 첨단 미세 공정 기술 투자를 계속해야 되는 산업의 생태계하에서 자연스럽게 설계와 제조가 분업화되었다. 팹리스는 무거운 자본투자 및 대량 구매 없이 반도체를 확보할 수 있고 파운드리는 다수의 고객 확보로 규모의 경제가 수립 안정적인 매출 확보를 할 수 있다. 
• 일반 제조업에서도 분업화는 쉽게 볼 수 있다. 그러나 반도체는 아예 설계만 하는 회사가 따로 있다는 점이 다른 점이다. 일반 제조 회사는 대부분 자사가 설계를 하고 제조도 특정 vendor를 선정해서 계약에 의해서 외주화를 하고 외주 업체는 의사 결정등이 독립적이지 못하다. 외주 업체도 대부분 중소, 중견기업이 대부분이고 필요하면 인건비가 싼 후진국으로 진출하는 경우도 많다. 
• 그러나 반도체는 완전한 설계 와 제조의 분리가 되어 있고 파운드리 회사의 규모도 상상을 초월한다. TSMC, 삼성 처럼. 

■ 중국의 반도체 굴기, 거의 힘들다고 보인다.   

• 중국의 도전은 이 책에서는 실패할 것으로 예상하고 있다. 그 이유는 첫째 제조 기술의 격차로 인해서 천문학적인 투자를 하더라도 수율을 따라갈 수 없고 이로 인한 손실은 막대하기 때문에 아무리 투자를 많이 하더라도 적자의 늪에서 빠져나올 수가 없는 구조가 된다. 예를 들면 삼성 대비 1.35~3.14배의 원가가 비싸다. 한마디로 같은 8기가 바이트의 D램을 삼성전자가 1달러로 만들면 중국은 최소 1.35달러~3.14달러로 만든다 시장가격이 1.2달러라고 해도 중국은 계속 적자를 보면서 생산을 해야 되는 입장이다. 원재료인 웨이퍼의 양도 삼성대비 4배 이상이 투입되어야 된다.
• 팹리스 설계는 어느 정도 올라와있으나 이 또한 자국 모바일 시장에 크게 벗어나지 못하고 있고, 코어 설계는 ARM에 의존하고 있다. 파운드리도 TSMC에 한참 뒤처지고 있다.

■  삼성전자의 저력

• OS부분을 제외한 D램, 디스플레이, AP 설계, 전자 부품 등 전부 수직계열화를 이룬 유일한 회사이다. IT 부품 판매로 인해서 수요와 공급문제를 모두 해결한 유일한 회사이다. 따라서 반도체 설계부터 제작 실제 TEST까지 모두 가능한 유일한 회사이다. 
• OS 소프트웨어 부분의 악점   가전 쪽의 software를 제외하고는 보든 분야에서 뒤처지고 있고 향후에도 이미 시장지배력을 확보한 google이나 MS처럼 앞서지 못할 것으로 보고 있다.
• 파운드리 쪽도 TSMC에 밀리고 있다. 
• 그러나 책에서는 소프트웨어 쪽에서 천재적인 IDEA가 나오면 모든지 수직계열화 되어있는 자원으로 획기적인 제품을 개발할 수 있는 무한한 가능성이 있다고 보고 있다. 다시 한번 삼성전자의 대단함을 느낀다.  

모바일 혁명, IT 기기, 전자 제품의 다양화 등등으로 인해 반도체의 성격, 종류가 다양해지고 고성능, 저성능을 막론하고 반도체의 수요는 계속 증대되는 것은 사실이다. 그러면서 기술의 패러다임도 컴퓨터[인텔] → 모바일 폰[ARM, 삼성] → Mobile flat form [Google, Apple, Meta 등]  AI [엔비디아, TSMC] 이렇게 변하고 있다. 모든 것이 이 업계는 빠르게 변하는 것 같다.

현재 생존한 반도체 기업들은 이제 높은 전문성과 기술력을 바탕으로 기술적 혜자가 있어서 신규 Player가 들어오기 힘든 상태이나, 따라서 생태계 내의 Big player 간의 경쟁이 심화될 것이다. 인텔에서 ARM으로 다시 엔비디아 그리고 TSMC 이를 추격하는 삼성전자, 그리고 이제는 직접 설계를 하려는 구글. 마이크로 소프트. 메타등의 반도체 자체 설계등 현재의 빅 테크들이 진입하고 있다. 

미국의 반도체 공급만 재편, 소프트웨어 기업의 반도체 자체 설계, 일본의 반도체 부활 노력, 전쟁이라는 불확실 성 등 향후 펼쳐질 구도에서 반도체 제국의 승자는 누가 될 것인가?