글쓴이 : 강남토박이

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나는 개인적으로 TSMC의 미래를좋지 않게 봄. 이건 미국이 TSMC를 조 팬다는 것과 별개로 반도체 산업의 향후 전망만 놓고 이야기한 것임. 그리고 TSMC가 망한다는 게 아니라 현재의 마진률을 유지하기 힘들 것이라는 측면에서 이야기하는 것임.

메모리 반도체에서 신규 공정을 개발하려면 특정 메인 제품을 바탕으로 개발함. 예컨대 1bnm 공정에서는 16Gb DDR5를 메인 제품으로 공정을 개발하는 것임. 이 메인 제품은 시장이 크고 가장 범용적인 제품을 선정함

IT 업계 최강의 연합이 바로 TSMC-애플 동맹이었음. TSMC가 파운드리 선단공정을 개발하면 애플이 대량 주문을 넣고, 단일 고객사의 단일 제품을 엄청나게 많이 생산하면서 TSMC는 공정을 안정화시키면서 그것이 다시 노하우로 기술력 우위가 되고, 그렇게 파운드리 선단공정에서 압도적인 기술력을 갖춘 TSMC의 선단공정 칩을 독점함으로서 애플은 AP 성능의 엄청난 차별화를 가져오고, 이런 선순환 과정을 통해 애플과 TSMC는 전 세계 최강의 IT 연합이 될 수 있었음.


이 선순환이 지속되려면 두 가지가 전제되어야만 함. 1. TSMC가 선단공정을 안정적으로 개발하고, 2. 애플이 계속해서 이익을 많이 내서 TSMC 선단공정에 계속 대량 발주를 낼 수 있어야만 함.


그런데 1번부터 보면 지금 TSMC가 3나노 공정에서 좀 삽질하면서 좀 삐걱이고 있음. 그리고 나는 2번이 훨씬 더 중요하다고 보는데 더 이상 애플이 TSMC의 선단공정을 비싼 값을 내고 싸그리 쓸어갈 만한 여건이 못 되기 때문임. 최근 애플의 2분기 실적발표(특히 하드웨어 부문의 부진으로 20년래 최장기간 매출 역성장 중)는 더 이상 애플마저도 모바일 시장의 침체를 피할 수 없음을, 더 이상 충성스러운 고객들마저도 애플의 제품 마진 쥐어짜기를 감당할 수 없다는 것을 드러내었음. 그래서 이제는 애플도 더 이상 아이폰 가격을 올리기는 힘들 것 같음.


PS. 개인적으로 이제 애플의 하드웨어 부문 실적 성장은 거의 끝난 것 같고, 이제는 서비스 부문 실적 성장이나 아주 혁신적인 게임체인저 하드웨어의 등장을 기대해야 할 것 같음. 그래도 서비스 부문 마진률이 아주 높다 보니 애플의 향후 실적에는 큰 타격은 없을 것으로 보임.


이 말은 애플도 예전처럼 TSMC 선단공정을 웃돈까지 주고 선취매로 싸그리 쓸어가는 것은 이제 많이 어려워졌다는 말이 됨. 안드로이드 진영의 상황은 훨씬 더 심각한데, 더더욱 마진이 박살난, 그래서 3나노 공정도 이미 쓰기 어려워하는 안드로이드 진영이 값비싼 TSMC 선단공정을 적극적으로 쓰기는 사실상 불가능함. 이런 상황에서 Law of Moore의 한계로 값비싼 EUV 및 첨단 공정 도입이 크게 증가하면서 TSMC 선단공정 웨이퍼 가격은 정말로 하늘 높은 줄 모르고 치솟고 있음. TSMC 4나노 공정도 웨이퍼 장당 2만 불이라고 했을 때 다들 미쳤다고 그랬는데 3나노 공정은 무려 3만 불에 달하는 상황임. 2나노 공정 가격은 가히 짐작조차 안 됨.

22년 TSMC의 고객사별 매출 순서와 응용처별 매출 비중인데, 우선 애플, 퀄컴, 미디어텍, 브로드컴 등의 고객사를 둔 모바일 부문이 매출 비중의 40%를 차지하고 있음. 나머지 40%는 엔비디아, AMD, 인텔 등이 주 고객사이며 CPU, GPU 등의 제품을 위탁 생산하는 HPC 부문임. 여기에서의 매출 거의 대부분이 PC CPU나 그래픽카드 등의 일반 소비자용 제품들임. 서버향 비중은 그리 높지 않음. 예컨대 서버 CPU의 80%를 점유한 인텔은 사파이어 래피드 등 서버 CPU 전 프로세스를 TSMC에 위탁하지 않고 자사에서 직접 제조하며, AMD는 매출 중 25%만이 데이터센터(서버 CPU, GPU) 관련 매출임. 특히 엔비디아는 지난 2분기 기준으로 TSMC에서 할당받은 웨이퍼 CAPA의 95% 이상이 PC용 그래픽카드였음. AI GPU는 웨이퍼 기준 출하량에서 5%에도 못 미쳤음.


이 말은 뭐냐면 TSMC의 매출은 거의 대부분 일반 소비자용 전자기기, 그 중에서도 특히 스마트폰에 의존하고 있다는 사실임. TSMC 매출에서 PC와 스마트폰 반도체 비중이 거의 70% 가량 될 것 같고, 서버용 반도체 비중은 10% 초중반으로 추정되는 상황임. 나머지 비중은 오토모티브, 사물인터넷(IoT) 등임. 우리가 일반적으로 TSMC가 AI 반도체를 사실상 독점 생산해서 AI 혁명의 수혜를 크게 받을 것으로 생각하는데 현실은 전혀 그렇지 않음.

지난 2분기 TSMC 실적발표 컨콜인데, 회사에서 말하길 현재 TSMC 매출의 6% 정도가 AI 반도체이며, 향후 고도 성장해도 5년 후에도 매출 비중은 겨우 10%대 초반에 지나지 않을 것으로 전망했음.

결정적으로 향후에도 AI 반도체 관련 TSMC 매출 비중은 크게 유의미하게 성장하기 힘듬. AI 반도체 수요 성장의 가장 큰 혜택을 받는 건 바로 엔비디아, 그 다음이 바로 디램 업체들임. TSMC의 실적은 웨이퍼를 몇 장 매출했는지로 결정되기 때문임. AI 반도체 덕분에 엔비디아나 디램 업체들처럼 웨이퍼 장당 매출이 크게 증가하는 것은 구조적으로 매우 어려움.


즉, TSMC의 AI 반도체 매출은 으로 결정된다면, 엔비디아나 디램 업체들은 으로 매출이 결정됨. 당연히 후자의 매출 증가율이 훨씬 더 클 수밖에 없음.


이러한 사실들은 TSMC 매출은 앞으로도 상당 기간 PC, (특히) 스마트폰 등 일반 소비자용 IT 전자기기 매출에 의존할 수밖에 없음을 의미함. 이런 상황에서 지금 TSMC는 AI 반도체 뿐만 아니라 앞서 설명했듯 일반 서버향 반도체도 매출 비중이 그리 크지 않음. 앞으로의 반도체 사이클은 AI 혁명의 직간접적인 수혜를 받는 AI 서버와 클라우드 컴퓨팅 등 일반 서버에 집중될 것인데, TSMC는 다른 업체들 대비해서 그 수혜를 훨씬 덜 받을 수밖에 없음.


설령 내년 하반기부터 PC, 스마트폰 수요가 점점 살아난다고 해도 예전만큼 호황기가 다시 오는 것은 거의 불가능할 것임. 완전 최악에서 그나마 좀 반등하는 수준일 것임. 이제 시장이 완전히 저성장 성숙기에 진입했기 때문임. 이런 상황에서 TSMC 선단공정 가격은 계속 올라갈 것인데, 내후년 출시될 2나노 공정을 적극적으로 채택할 (특히 모바일) 업체들이 과연 얼마나 있겠느냐 하면 매우 회의적임. 천하의 애플마저도 감당하기 힘들 것임. 그나마 돈을 엄청 잘 버는 AI 반도체 팹리스들만이 부담 없이 이용 가능할 텐데, 앞서 말했듯 AI 반도체의 웨이퍼 CAPA 비중은 얼마 안 된다는 게 문제임. 즉, 거의 대부분의 TSMC 고객사들은 이제 TSMC가 선단공정에서 요구하는 금액을 지불할 의사도, 특히 능력도 없음.


결국 TSMC는 선택해야만 함. 지금은 레거시 공정 가격만 낮추고 있는데 앞으로는 파운드리 최선단 공정들도 가격을 낮추거나, 혹은 가격을 낮추지 않는 대신 상당한 매출을 포기하는 것임. 지금 이건 삼파, IFS 성능이 구려서 TSMC를 어쩔 수 없이 쓸 수밖에 없다는 차원의 문제가 아님. 고객사들도 다른 파운드리 업체들 성능이 구린 건 다 알지만, 그럼에도 더 이상 TSMC 공정을 쓸 수 없을 정도로 가격이 부담되는 상황이 되었기 때문임.


그런데 내 생각에는 TSMC가 가격을 낮추는 것은 거의 불가능할 것임. TSMC의 지정학적 리스크 때문임. 지정학적 리스크 때문에 TSMC는 해외에 엄청나게 FAB을 짓고 있는데, 해외 FAB이 대만 FAB보다 건설 비용이 엄청나게 비쌈. 실제로 모리스 창은 미국 FAB 건설 비용이 대만 FAB에 비해 5배 이상 비싸다고 언급했음. 그로 인해 각 국 정부로부터 보조금을 받아도 미국 FAB에서 생산된 제품은 최대 30%, 일본 FAB은 15%, 유럽 FAB은 미국 FAB과 비슷한 수준(30%)으로 가격을 올려야만 하는 상황임.

TSMC의 현금흐름표인데, 해외에 FAB을 하도 많이 짓다 보니 22년 연간 기준으로 감가비 대비 CAPEX(유형자산 증감)가 거의 2.5배 이상 폭증한 상황임. 이게 무슨 말이냐면 예컨대 연 감가비가 10조 원인데 CAPEX가 10조 원이라면 이 회사는 CAPEX가 감가비로 충분히 충당 가능하고, 영업이익에서 추가로 더 투자할 필요가 없다는 뜻임. 그런데 TSMC는 1대만달러=42원 환율 메모리 기준으로 22년 연간 감가비가 18.4조 원인데 CAPEX는 무려 45.5조 원으로, 감가비 외에 영업이익에서 27.1조 원을 더 투자해야만 했음. 해외에 FAB을 엄청나게 짓다 보니 CAPEX를 과투자할 수밖에 없고, 그래서 TSMC는 높은 영업이익률을 유지해야지만 계획된 투자가 가능함. 그래서 TSMC 컨콜에서 영업이익률 53%를 유지하는 게 목표라고 한 것임.


그리고 이런 상황은 앞으로 훨씬 더 심해질 것임. 앞으로 더더욱 많은 FAB을 가장 비용이 비싼 미국에 지어야만 할 텐데, TSMC를 최대한 약화시키는게 미국 정부의 의도이니만큼 보조금 혜택은 거의 없을 것임. 최대한 인텔에 많이 밀어주겠지. 모바일, PC 시장의 구조적인 침체로 더 이상 (매출 거의 대부분을 차지하는 주요 고객들이) TSMC의 비싼 공정을 사용하기 부담스러워 하는 상황에서 이러한 제조원가 급증과 그에 따른 가격 상승은 TSMC 경쟁력에 아주 치명적으로 작용하게 될 것임.


이러한 상황에서 인텔과 삼전은 간접적인 이득을 얻을 수 있음. 우선 인텔은 TSMC와 달리 미국과 유럽연합 정.부로부터 최우선으로 보조금 혜택을 집중적으로 받을 테니 재무적 부담이 상대적으로 덜 할 수밖에 없음. 그러다 보니 가격 정책에서 TSMC보다는 여유가 큼. 그리고 삼전은 TSMC처럼 미국과 유럽에서 보조금 혜택은 거의 못 받더라도 대신 상대적으로 저렴한 한국에 거의 대부분의 FAB을 지으니 비용 부담이 훨씬 덜 함. 그래서 장기적으로 삼파가 TSMC의 가성비 측면에서 저렴한 대안이 될 수 있으리라고 생각함. 앞으로 일부 모바일 업체들은 TSMC 공정을 쓰면 이익이 아예 안 남는 사태마저도 발생할 수 있다고 생각함.


더불어 AI 혁명의 매우 큰 수혜를 받을 디램에서 삼전은 큰 이익을 볼 수 있을 것이고, 이를 통해 TSMC와 한 판 해볼 만한 현금흐름을 확보할 수 있을 것이라고 생각함. 예컨대 TSMC는 PC, 스마트폰 판매량 증가 같이 컴퓨팅 프로세서의 판매 개수 증가가 매출에 가장 큰 영향을 준다면, 반대로 디램은 컴퓨팅 프로세서의 개수보다는 거기에 탑재되는 메모리의 양 증가에 훨씬 더 큰 매출 영향을 받게 됨. 실제로 AI 서버에서는 CPU나 GPU의 탑재량 개수가 급증한다기보다는 각각의 컴퓨팅 프로세서의 성능 향상이 중심이 되고 있고, 이를 위한 단위당 메모리 탑재량이 가히 천문학적인 수준으로 증가하고 있음. 일단 기본적으로 AI 서버는 일반 서버 대비 단위당 디램 탑재량이 8배 이상 증가함. 다른 예시로 최근 공개된 엔비디아 수퍼칩 GH200에는 HBM 외에 메모리 Pool로서 LPCAMM이 무려 144TB가 탑재됨. 이런 경향은 앞으로 더더욱 심해질 것임.


그리고 AI를 통한 일반 서버 투자의 확대 역시 TSMC보다는 메모리 업체들이 훨씬 더 큰 수혜를 받을 수밖에 없음. 당분간은 반도체 시장에서 AI와 서버만 좋을 상황에서 TSMC의 디램의 서버향 반도체 매출 비중 차이(10%대 초중반 vs. 40%)와 17~18년 서버 디램이 이끌었던 메모리 슈퍼사이클 당시 TSMC와 삼전, 하닉 실적을 비교하면 답이 나옴. 덤으로 낸드도 이번 다운턴에서 디램처럼 3자 독과점 시장이 되면 금상첨화겠지. 결론적으로 나는 삼파 포함해서 삼전 반도체에 가장 힘들었던 시간이 이제 지나가고 있고, 장기적으로 TSMC의 점유율을 유의미하게 뺏어올 수 있는 여건(반도체 산업 내/외적으로)이 아주 잘 조성되고 있다고 생각함. TSMC는 지금 가불기에 걸렸음. 매출을 지키려면 영업이익률이 크게 깎일 것이고, 영업이익률을 지키면 매출액이 크게 깎일 것임. 즉, 예전과 같은 독보적인 이익 창출은 앞으로 점점 힘들어질 것으로 생각함.

결론적으로, 그동안 모바일 업체, 특히 애플을 중심으로 성장한 TSMC의 성장 모델은 이제 한계에 부딪쳤으며 디램과 달리 AI가 새로운 돌파구가 될 가능성은 낮아 보임. 특히 TSMC의 이러한 문제는 지정학적 리스크로 인해 필연적으로 과도해질 수밖에 없는 CAPEX와 맞물려 더더욱 심각해짐. TSMC에 있어 새로운 성장 모델 및 가격 정책에 대한 고민이 매우 필요한 시점임. 이로 인해 삼파, IFS 등 후발주자들에 기회가 생길 가능성이 높음. 그렇지만 파운드리 1등 TSMC가 겪는 근본 문제(모바일, PC 시장의 저성장 고착화+미세공정 전환 효율이 지속 낮아지는 것)는 머지 않아 후발 주자들도 똑같이 겪게 될 것이기에 이에 대한 고민이 삼파에도 필요한 상황임.


PS. 계속 강조하지만 잘 모르는 사람들이 흔히들 착각하기 쉬운 게 TSMC에서 GPU 칩 제작부터 HBM까지 붙여서 CoWoS 패키징까지 전부 도맡아 하니 TSMC가 디램 업체들보다 AI 반도체로 훨씬 큰 혜택을 본다는 것인데 실제는 전혀 아님.


위에서 설명한 내용 뿐만 아니라, 우선 HBM 성장세가 기대 이상(당장 내년부터 전체 디램 매출의 15% 예상, 그리고 그것을 삼하가 독점함)이고, 또 HBM뿐만 아니라 AI 서버에 탑재되는 다른 고부가가치 디램들: TSV 어드밴스드 패키징 적용 대용량 디램 모듈(이 제품도 지금 영업이익률 50% 나오고 2분기 하닉 디램 매출에서 한자릿수 중후반 %를 차지하는 것으로 추정됨), GH200 수퍼칩에서 보여준 거대한 메모리 Pool에 들어갈 LPCAMM과 CXL 등등 이 모두 다 AI의 혜택을 아주 크게 받을 것임.


더구나 AI 서버 말고도 일반 클라우드 서버 역시 AI의 혜택을 받을 것이라는 점을 생각하면 내 개인적인 생각에 장기적으로 전체 디램 시장의 거의 절반 이상이 AI의 혜택을 받을 것이라고 생각함. 다시 말하지만 AI 혁명의 가장 큰 수혜자 중 하나가 바로 디램임. 절대 파운드리가 아님. 파운드리의 혜택은 일부분으로 제한될 것임.