#<반도체 국대 전쟁 ‘초 격차 전략’…대만 TSMC VS 삼성 누가 승자?> <삼성 vs TSMC,3나노 첨단공정 개발 놓고 벌이는 대만의 '신경전'>
삼성전자와 TSMC는 각각 한국과 대만을 대표하는 기술 기업이다. 단순히 규모가 ‘1등'이어서만은 아니라 두 회사는 각국의 고유한 경제·산업적 특성을 집약해 담고 있다.
시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올 1분기 파운드리 시장에서 TSMC는 점유율 55%로 1위를,삼성전자는 17%로 2위를 기록하고 있다.
TSMC는 한 분야에 집중하는 전문성, 타 기업과의 연계·협업, 국가 차원의 적극적 육성 등 대만 산업의 특징을 고스란히 갖췄다.반면,삼성전자는 강한 오너 리더십, 다각화한 사업 분야, 자체 브랜드 강조, 패스트팔로어(fast follower) 전략 등 한국형 기업의 성공 모델이라고 할만하다.반도체 전쟁을 둘러싸고 TSMC와 삼성의 차이점,삼성 vs TSMC, 3나노 첨단공정 개발 놓고 벌이는 대만의 '신경전'을 포스팅 하겠다.
1.반도체 국대 전쟁 ‘초 격차 전략’…대만 TSMC VS 삼성 누가 승자?
❶두 기업은 파운드리(반도체 위탁 생산) 산업이 급부상하며 일일이 비교되는 본격적 경쟁 관계가 됐으며 지난해 4분기 기준 시장점유율은 TSMC가 55.6%, 삼성이 16.4%다.
▲인터넷상의 주식 전문가들은 앞으로 업계 1위를 둘러싼 삼성전자와 TSMC의 반도체 기술 경쟁이 치열 할 것으로 보나 반도체 전문가들 사이에선 그러나 “삼성전자가 이 분야 2위까진 무난히 올라왔지만 TSMC를 역전하는 것은 쉽지 않다”는 전망이 적지 않는데 ‘1등 삼성’이 아니라 ‘1등 TSMC’를 더 공고하게 하는 차이는 과연 뭘까.
❷TSMC의 무기는 “고객과 경쟁하지 않는다”는 확실한 ‘자기 정체성'이다.
▲TSMC는 ‘고객과 경쟁하지 않는다’는 모토 아래 ‘동반 성장’ 비전을 철저히 지켜왔다. 이른바 객호신임(客戶信任·고객신뢰)의 원칙에서 나온 이 회사의 경영 불문율이다.
▲국내 한 반도체 설계 업체 대표는 “TSMC는 애플이나 엔비디아 같은 세계적 고객사가 자신들의 핵심 기술이 담긴 반도체 설계를 넘겨도 안심할 수 있는 신뢰를 쌓았다”며 “역으로 이들이 TSMC의 기술적 도움을 받기도 한다”고 했다.
❸삼성전자는 종합 반도체 업체이자, 완성품(세트) 제조업체라 이런 면에서 불리한 점이 있다.
▲생산뿐 아니라 설계도 하고, 스마트폰 같은 완제품도 만들다 보니 위탁 업체 입장에서는 사업의 동반자이자, 경쟁자이기도 하다.
▲단적인 사례로 애플과 삼성전자의 관계며 애플에 삼성전자는 메모리와 디스플레이 부품을 공급하는 협력업체로 애플의 자체 설계 AP(애플리케이션 프로세서)도 삼성전자에 위탁 생산해 썼다.
▲그러나 애플은 2015년부터 AP를 전량 TSMC에서 공급받고 있는데 당시 표면적 이유는 TSMC가 만든 AP의 경쟁력이 더 높다는 것이었으나 실상은 삼성전자의 스마트폰 점유율이 급격하게 높아지자, 애플의 반도체 설계 기술력이 삼성전자에 새는 것을 꺼린 스티브 잡스 당시 CEO가 거래처를 교체를 지시했다는 것이 중론이다.
▲최근에도 미국 통신 반도체 업체 퀄컴이 고급 AP 생산은 TSMC에 맡기고, 삼성전자엔 보급형 AP 생산만 맡기는 것도 비슷한 이유라는 말이 나오며 삼성전자는 이러한 우려를 의식, 파운드리 사업부를 분리 운영하는 등 다양한 노력을 기울이고 있다.
❹초격차는 권오현 전 삼성전자 회장이 쓴 표현으로, 경쟁사를 압도하는 투자와 기술 개발로 2위와 격차를 계속 벌려 1위 자리를 공고하게 한다는 전략인데 오히려 삼성전자의 성공 비결을 경쟁자인 TSMC가 채용해 ‘초격차 전략’을 실천하면서 두 회사 간 경쟁력 차이가 커지고 있다는 평가도 나온다.
❺삼성전자는 지난 2019년 4월 2030년까지 R&D(연구 개발)와 생산 시설에 총 133조원을 투자하겠다며 올해 투자 목표액은 약 12조원, 연평균 11조원이다.
❻반면 TSMC는 2019년과 2020년 투자액도 삼성의 3배에 달했으며 TSMC의 올해 투자 목표액은 최대 31조원으로 삼성의 2.5배며 반도체 수요 급증에 대비하는 한편, 삼성과 벌이는 경쟁에서 압도적 차이를 내겠다는 것이다.
❼투자액만큼 기술 격차도 벌어지고 있는데 반도체 기술 분석 업체 IC날리지(ICKnowledge)는 최근 “7나노미터 이하까진 양사 기술이 비슷했지만, 5나노미터 이하부터 TSMC와 삼성전자의 격차가 커지고 있으며, 3나노미터부터는 TSMC가 집적도, 성능, 생산 비용에서 모두 삼성전자를 앞섰다”고 밝혔고 삼성전자는 TSMC와 같은 무대에서 같은 방식으로 경쟁해선 1등이 되기 힘들다 면서 뉴로모픽 반도체와 같은 미래 제품으로 ‘미지의 시장'을 선점해야 한다는 지적이 있다.
▲뉴로모픽 반도체는 인간의 뇌 신경 구조를 모방해 만든 반도체. 데이터 연산과 저장을 동시에 할 수 있고, 학습 능력도 갖출 수 있어 AI(인공지능) 기술 확산에 따른 수요 급증이 예상되는 제품이다.
▲미국 인텔과 IBM 등이 선도적으로 개발 중이고, 삼성전자와 SK하이닉스도 개발에 뛰어들었다.
❽두 회사는 국가와 사회적 지원에서도 큰 차이가 있다.
▲TSMC는 1987년 설립 당시 공기업으로 시작해 민영화 이후에도 정부가 6%대 지분을 보유하고 있으며 정부가 자본은 물론 인력 육성을 적극 지원하고, 모리스 창 회장의 경영권을 안정적으로 유지해 주면서 과감한 의사 결정으로 투자와 기술 개발에 나설 수 있었다.
▲반면 삼성전자의 반도체 사업은 고(故) 이병철·이건희 회장의 오너 리더십에 의존해 성장해 왔으나 이재용 부회장 대에 와서는 각종 사법 리스크에 휘말려 경영 불안정성이 극대화하고 있으며 “삼성의 반도체 비메모리 세계 1위를 지원하겠다”던 정부의 산업 육성 계획도 지지부진하다.
❾이런 가운데 정부가 전면에 나서 국민에게 ‘1등’을 강조하면서 부담을 느낀 삼성이 유연한 판단을 하지 못하게 됐고, 원래 잘했던 다른 분야에도 영향을 미치고 있어 삼성전자는 최근 메모리 반도체 분야에서마저 후발 주자의 추격을 당하고 있다는 지적이 나온다.
2.삼성 vs TSMC,3나노 첨단공정 개발 놓고 벌이는 대만의 '신경전'
❶삼성전자가 기술 개발 자신감을 피력한 지 보름여만에 시스템반도체 파운드리(위탁생산) 시장을 두고 삼성전자와 경쟁을 벌이고 있는 대만에서 삼성전자 3나노(㎚, 1나노미터는 10억분의 1m) 반도체 기술 로드맵의 현실 가능성이 떨어진다는 혹평을 내놔 100조원에 육박하는 파운드리 시장을 두고 기술 경쟁만큼 신경전도 치열해지고 있다.
❷대만 시장조사업체 디지타임즈리서치가 지난 18일 삼성전자의 초미세공정 경쟁력을 분석한 보고서에서 "삼성전자가 2023년까지 3나노 반도체를 대량 생산할 가능성은 낮다"고 분석해 내년 7월부터 3나노 반도체 양산에 들어갈 것으로 알려진 파운드리 1위업체 대만 TSMC보다 삼성전자의 양산 시점이 3나노 공정에 적용하는 GAA(게이트 올 어라운드) 기술을 이유로 들며 1~2년 이상 뒤처질 것이라는 것이다.
▲GAA는 반도체 초미세공정에서 반도체의 전류 조절 스위치 역할을 하는 트랜지스터의 성능과 효율을 높인 차세대 기술이나 기존 핀펫 방식보다 전류 흐름을 세밀하게 제어할 수 있어 반도체 공정이 초미세화하면서 불가피한 구조로 평가되지만 기술적으로 아직 양산에 적용하기 어렵다.
▲반도체를 구성하는 주요 소자인 트랜지스터는 전류의 흐름을 조절하는 일종의 스위치로 트랜지스터는 게이트에 전압이 가해지면 채널을 통해 소스와 드레인으로 전류가 흐르면서 동작하게 되는데 기존에는 게이트와 채널이 3면에서 맞닿는 핀펫(FinFET) 기술을 적용해 왔다.
▲여기에서 한발 더 나아가 게이트와 채널간 접하는 면적을 4개면으로 넓혀 4나노 이하 공정에도 적용할 수 있도록 힌 것이 GAA다.
❸디지타임즈리서치는 삼성전자가 3나노 제품 개발을 새로운 GAA 공정과 동시에 진행하면서 공정 전환에 따른 수율(생산된 제품 중 합격품의 비율, 일반적으로 수율이 80% 이상이어야 수익성을 확보해 양산을 시작할 수 있다)을 계획대로 내년까지 확보하기는 어려울 것이라고 평가하며 빨라야 2023년 이후 삼성전자의 GAA 기술력을 확인할 수 있을 것이다.
❹삼성전자는 지난달 29일 2분기 실적발표 이후 열린 콘퍼런스콜(전화회의)에서도 "GAA 공정이 내년 양산될 3나노 1세대, 2023년 양산될 3나노 2세대에 적용될 예정"이라며 "이미 3나노 GAA 1세대 공정의 경우 고객사가 제품을 설계하고 있다"고 밝혀 내년 양산할 3나노 1세대 제품에 GAA 기술을 적용하는 계획을 세우고 공정을 개발 중이다.
❺현재 3나노 공정 개발을 두고 GAA 방식을 선택한 삼성전자와 달리 대만 TSMC는 파운드리 시장점유율이 삼성전자보다 월등하게 앞서는 만큼 과감한 시도에 나서기보다는 안정적인 방식으로 3나노 양산에 먼저 성공하는 데 무게를 두어 기존의 핀펫 방식을 고수하고 있다.
❻삼성전자는 세계 최초의 3나노 양산 타이틀을 내주더라도 세계 최초 GAA 공정 도입을 주도해 파운드리 공정의 패러다임 전환을 이끌겠다는 계획을 세운 것으로 보인다.
❼TSMC도 기존 핀펫 방식을 택한 TSMC의 경우 내년 7월쯤 3나노 반도체 양산을 시작 GAA 방식을 도입할 계획이다.
❽전문가들은 삼성전자가 TSMC에 한발 앞서 GAA 공정 양산에 성공하면 앞으로 초미세공정 경쟁에서 시장을 주도할 수 있는 고지를 하나 확보하는 셈이라고 보며 삼성전자 역시 내년 3나노 제품 출시 계획을 두고 애플, 구글, 아마존 등 고객사에 GAA와 핀펫 공정의 기술 차이를 강조하고 있는 것으로 전해진다.
❾업계에서는 삼성전자가 GAA 방식의 3나노 공정 개발에서 수율을 얼마나 빨리 확보하느냐가 향후 시장 판도 변화를 좌우할 관건인데 "현재 TSMC와 삼성전자의 파운드리 시장점유율 격차가 30~40%포인트 나지만 10나노 공정 이하로 한정하면 6대 4 정도로 줄어 든다"며 "대만에서 최근 삼성전자를 견제하는 목소리가 부쩍 늘어난 것도 이런 사실과 무관치 않아 보인다"고 말한다.
❿한편 디지타임즈리서치의 모회사인 대만 IT 전문매체 디지타임즈는 최근 TSMC와 삼성전자의 초미세공정 경쟁력을 10회에 걸쳐 비교·분석한 기획 시리즈에서 "삼성전자가 10년 안에 TSMC를 이길 가능성은 없다"고도 분석했다.
⓫하지만 삼성전자가 이대로 물러날리는 없으며 많은 난관이 기다리고 있겠지만, 허를 찌르는 기술적·전략적 돌파구로 난관을 극복해 내길 성원해 본다.