半導體 市場 霸權 競爭이 熾烈하다. 三星電子, TSMC, 인텔, 엔비디아, AMD 等 半導體 專門企業뿐 아니라 구글, 애플, 테슬라까지 大規模 投資 計劃을 앞다퉈 發表하고 있다. 11月 三星電子는 시스템 半導體 分野에 170億 달러(約 20兆 원) 規模를 投資한다고 밝혔다. 李在鎔 三星電子 副會長은 2019年 ‘시스템 半導體 비전 宣布式’에서 “메모리에 이어 파운드리(半導體 生産 專門企業)를 包含한 시스템 半導體 分野에서도 確實히 1等을 하겠다”는 抱負를 드러낸 바 있다. 이렇듯 ‘메모리’ 半導體 市場 1位 三星電子의 다음 目標는 ‘시스템’ 半導體 市場 1位다.

現在 55萬 名이 購讀하는 科學技術과 工學, 半導體 分野를 다루는 유튜브 채널 ‘에스오디 SOD’를 運營 中인 권순용 氏는 “삼성전자가 시스템 半導體 市場에서 霸權을 잡기는 쉽지 않을 것”이라며 “뉴로모픽(Neuromorphic), 人工知能(AI) 半導體에서 超隔差를 確保하는 것이 關鍵”이라고 展望했다. 權氏는 政府出捐硏究機關 한국생산기술연구원에서 2019年까지 半導體 패키지 素材를 硏究했다. 올해 7月에는 大統領 所屬 國家知識財産委員會 弘報大使로 委囑됐다.

파운드리에서 TSMC 넘기 쉽지 않아

10月 25日 故(故) 이건희 三星電子 會長 1周忌 追悼式에서 李在鎔 副會長은 “가보지 않은 未來를 開拓해 새로운 三星을 만들자”고 말했다. 가보지 않은 未來는 무엇일까.

“앞으로 半導體 市場은 시스템 半導體, 그中에서도 AI 半導體가 大勢가 될 것이다. 三星電子는 시스템 半導體 市場에서 아직 占有率이 낮다. 持續的으로 投資를 늘리며 그 市場을 攻掠하는 쪽으로 나아갈 것이다.”



美國 經濟 專門媒體 블룸버그와 市場調査 專門 機關 트렌드포스 報告書를 綜合해보면 2019年 基準 半導體 市場에서 메모리 半導體 占有率은 26.7%, 시스템 半導體 占有率은 73.3%이다. 시스템 半導體 市場에서 三星電子 占有率은 4%에 不過하다. 

파운드리는 TSMC가 壓倒的 1位다.

“TSMC가 占有率 52.9%, 三星電子는 17.3%로 宏壯히 밀리고 있다. 三星電子가 TSMC를 뛰어넘기가 쉽지는 않아 보인다. 다만 삼성전자 파운드리 分野 硏究員들에게 물어보면 모두 肯定的으로 答한다. 앞으로 파운드리에 攻擊的으로 投資하면서 TSMC를 따라잡으려 努力할 것이기 때문이다. 單, 애플 같은 顧客社가 競爭者인 삼성전자에 半導體 生産을 맡기겠느냐 하는 點이 걸림돌이 될 수 있다.”

3㎚(나노미터: 10億 分의 1m), 2㎚ 微細工程을 先占하려는 三星電子와 TSMC 間 競爭도 熾烈하다.

“公開된 資料만 보면 現在는 微細工程 技術力에서 TSMC가 살짝 앞선 듯하다. TSMC 모토가 ‘顧客社와는 競爭하지 않는다’이다. 三星電子는 顧客社와 競爭하는 構圖이기에 技術力은 비슷하지만 占有率 差異가 생기고 있다.”

三星電子, TSMC 以外에 3㎚ 工程이 可能한 企業은?

“最近 조 바이든 美國 大統領이 半導體業體 經營陣과 만남을 가질 무렵 인텔이 갑자기 3㎚ 半導體 量産 計劃을 發表했다. 인텔이 美國 政府의 全幅的 支持를 받고 있지만 三星電子, TSMC만큼 잘할지는 지켜봐야 한다.”

半導體 微細工程 技術 發展은 物理的 限界에 逢着한 것 아닌가.

“半導體는 작을수록 性能도 좋다. 問題는 작아지는 데 限界가 있다는 點이다. 2~3年 前만 해도 더 작아지긴 힘들 것이라는 評이 있었지만 半導體企業 ASML의 EUV(極紫外線) 露光 裝備 等 微細工程 道具가 좋아지면서 半導體가 더욱 작아지고 있다.”

次世代 半導體 核心은 뉴로모픽

業界에서는 三星電子가 車輛用 半導體企業 引受合倂에 나설 것이라고 본다. 車輛用 半導體 市場도 重要한데.

“車輛用 半導體 市場은 現在 絶對 强者가 없다. 獨逸 인피니언테크놀로지스, 네덜란드 NXP 等이 앞서나가고 있다. TSMC는 車輛用 半導體 生産이 全體의 3% 程度밖에 안 된다. 自動車는 10年 以上 타야 하는데 그사이 半導體가 故障 나면 人命 事故가 날 수 있어 높은 信賴性이 必要하다. 車輛用 半導體 種類는 數없이 많아 한 企業이 모두 先占하지는 못할 것이다. 三星電子는 AI, 뉴로모픽 等 次世代 半導體에서 浮刻을 나타낼 것으로 보인다.”

그 理由는?

“뉴로모픽 半導體는 人間 腦神經을 模倣한 칩이다. 次世代 半導體의 核心은 뉴로모픽이 될 것이다. 三星電子, 인텔에서 活潑하게 硏究하는 分野다. 9月 삼성전자는 美國 하버드대와 함께 世界的 學術誌 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 뉴로모픽 칩 關聯 論文을 發表했다. 인텔은 지난해 3月 냄새를 맡을 수 있는 뉴로모픽 半導體 로이히를 開發했다. 뉴로모픽이 三星電子가 超隔差를 낼 수 있는 分野가 아닌가 싶다. 누군가 하는 分野보다 開拓되지 않은 分野에 뛰어드는 게 더 三星電子스럽지 않나.”

뉴로모픽 칩이 商用化되기까지는 時間이 必要하다.

“인텔에서 뉴로모픽 硏究를 總括하는 마이클 데이비스는 2019年 11月 ‘4年 以內 뉴로모픽 半導體가 모습을 드러낼 것’이라고 말했다. 또한 인텔 側은 ‘사람 腦를 닮은 뉴로모픽 칩의 高度化를 通해 旣存 모델보다 速度를 10倍 以上 내겠다’고 밝혔다. 이렇게 말한 데는 根據가 있으리라 본다.”

5G(5世代) 半導體 市場은 퀄컴이 1位를 달리고 있다.

“퀄컴이 壓倒的 1位다. 퀄컴 內部 資料를 보면 삼성전자가 꽤 뒤처진 것으로 나타난다. 다만 現 5G는 眞正한 5G가 아니다. 廣告처럼 携帶電話로 기가(GB) 分量의 映畫를 몇 秒 만에 내려받지 못하지 않나. 勿論 基地局 問題지만 眞正한 5G에 다다르지 못한 것이다. 삼성전자는 이 分野에서도 競爭力이 充分하다고 본다.”

구글, AI 半導體 硏究 成果 돋보여

最近 ‘半導體, 넥스트 시나리오’를 出刊했다. 未來 半導體는 어떤 모습일까.

“내가 半導體 分野 專門家들을 인터뷰할 때 꼭 하는 質問이다. 이 質問을 받으면 敎授, 硏究員 百이면 百 모두 答하기 어려워한다. 未來는 함부로 豫測할 수 없다. 그럼에도 AI나 뉴로모픽처럼 最尖端 技術이 必要한 分野에서 많은 硏究가 進行될 테고, 이들 分野를 先占하는 企業이 未來 半導體 霸權을 가질 것이라고 豫測할 수 있다.”

AI, 뉴로모픽에서 現在 앞서 있는 企業은?

“구글이다. AI 半導體 論文 發表를 보면 구글이 世界 톱 水準이다. 硏究 成果도 좋다. 半導體와는 다른 分野지만 구글은 2年 前 量子컴퓨터 프로세서 시카母語를 선보여 큰 話題를 모았다. 硏究 및 開發에서 구글이 가진 强點이 分明히 있다고 본다. 애플도 半導體 設計를 잘한다. 11月 公開한 M1 칩이 代表的 成功 事例다. 테슬라도 最近 直接 設計한 半導體 칩을 公開했다. 完全自律走行은 半導體 칩이 모든 것을 判斷하는 構造로 이뤄져 있다.”

딱 한 企業에만 投資한다면 어떤 企業을 選擇하겠나.

“구글이다.”

理由는?

“앞서 말했듯 AI 半導體와 關聯해 力量이 優秀하다. 또한 소프트웨어 設計를 正말 잘한다. 一例로 구글이 運營하는 ‘유튜브 크리에이터’는 每달 유튜버들에게 成果를 알려준다. 成果가 좋으면 팡파르를 터뜨리고 그렇지 않으면 ‘너 成果가 안 좋은데 놀고 있을 거야?’ 式으로 말한다. 사람 마음을 움직이는 方法을 아는 셈이다. 구글은 리캡차(ReCAPTCHA: 휘갈겨 쓴 글씨를 보여주고 그대로 入力하라거나 여러 張의 寫眞 中 信號燈이 나온 것을 고르라는 式의 保安 프로그램)로 사람들에게 돈을 주지 않고 일을 시켜 AI 能力을 向上시키고 있다. 다른 會社가 이런 아이디어를 내놓을 수 있었을까.”

<sub>※매거진東亞 유튜브 채널에서 工學 유튜버 권순용 氏의 인터뷰 映像을 視聽할 수 있습니다.

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