파운드리 집중한다는건 비메모리 분야 개발을 포기한다는 말과 동일함.
막 판타지적으로 좋은 상상만 하면, 파운드리 설비를 확충한 뒤에 비메모리 개발해서 자체 생산까지 다 하는 괴물이 되는 모습도 그려볼 수 있겠지만,
당장 생산할만한 비메모리 설계능력도 없는 상황에서 파운드리설비 늘리고 생산량 늘리겠다는건, 차후로도 설계능력 보유하지 않겠다는 일종의 선언이 필요한 일임.
물론 메모리와 비메모리 파운드리에 집중한다는건, 반도체 생산설비가 대규모 인력을 필요로 한다는 점에서 국내 일자리 확보 면에서 매우 반길 일이긴 하고,
이스라엘처럼 허구헌날 설계회사 만들어 특허 보유하고 고대로 회사 통째 팔아먹는일 하면서 실질적으로 국가경제에 1도 도움 안되고 개인만 억만장자 되는 개짓거리보다야 백배천배 낫긴 한데...
AMD 생산.설계 하다 결국 포기하고 생산 설계 회사을 별개로 분리해서 지금의 AMD가 있는거구요. 인텔도 더이사 생산.설계 둘다못해서 생산을 포기하내 마내하는 마당인대요. 그리고 파운드리로 TSMC가 반도체 기업 전체 수익 1등먹음. 파운드리가 지금도 엄청난 수익을 주는대 앞의로 자율주행,인공지능,초고속망,데이터 센터등에 들어가는 비메모리 더많이 필요함.
AISC 설계 매출부터 고용까지 경제에 영향을 주는 업종은 아닙니다.
소수의 인력으로 부가가치를 올리는거고 규모의 경제를 내는건 아니죠.
파운드리는 규모의 산업으로 유통, 유지보수, 하청업체들의 고용 효과가 매우 크죠.
반도체 인력뿐만이 아니라 유지보수부터 건설 인력까지 삼성, 하이닉스 인건비가 업계 탑입니다.
국내 반도체 기업들 자동차 산업 다음으로 산업 규모가 커서 고용 효과가 큽니다.
삼성 이외에 딸린 하청업체들도 엄청 많구요.
전세계 반도체 기업들과 소재 기업들은 한국에는 한국지사가 필연적으로 있어야되요.
매출만 많은게 아니라 고용효과 엄청납니다.
중국, 베트남, 미국에서 서로 반도체 공장 세우라고 정부 차원에서 요구하는 이유가 있죠.
위기네 어쩌네 해도 삼성은 만성 캐파 부족이에요.
8nm까지 꽉꽉 차서 돌리고 있는데다가 신규 수주를 못 받고 있어요.
평택 파운드리도 이미 신규 캐파 거의 다 채웠습니다.
40nm와 28nm 쓰던 반도체 기업들 칩 리뉴얼 해서 공정 업그레이드 진행 중이거든요.
그 수요와 맞물려 있습니다.
펙트 체크 하자면요.
EUV의 경우 삼성이 초도물량을 쓸어갔어요.
중반기 물량은 TSMC가 가져간거고.
ASML 지분은 삼성이 TSMC보다 훨씬 많았는데 지분 팔았구요.
2nm 공정을 위한 High-NA EUV 초도 물량은 삼성이 받아갑니다.
ASML은 High-NA 테스트 및 양산을 위한 개발비가 필요한데 그걸 삼성이 자기네 파운드리 라인에서 테스트 하게 해 주고 장비 예약금 걸고 선입금 지급한 상태입니다.
삼성이나 TSMC나 틱톡으로 주거니 받거니 합니다.
2022년에 3nm는 고체 포토레지스터가 그때 대량으로 양산됩니다.
TSMC와 삼성은 이미 3nm 양산 준비는 끝나 있어요.
5nm 이후로는 펠리클이 수율에 직결되는데 삼성은 국내 벤더사가 EUV 펠리클 양산 성공해서 내년부터 적용합니다.
TSMC가 캐파 규모로 밀고 있는거지요.
EUV 공정에 대한 내실은 삼성이 탄탄합니다.
5nm에 쓰는 EUV를 TSMC가 쓸어갔다고 TSMC가 이겼네 어쩌네 하시는데, 삼성은 3nm와 2nm 레이스를 준비하고 있다는거죠.
삼성은 7nm, 5nm 생산 캐파 안 키웠어요.
3nm와 2nm에서 반격하겠다는겁니다.
삼성은 장비가 부족한게 아니라 파운드리가 부족한데 그것도 평택 고덕 파운드리로 해결된거구요.
EUV는 ArF 쿼드패터닝을 대체하는거에요.
삼성과 TSMC의 EUV 공정을 비교하면, TSMC 5nm는 년간 100만장 캐파, 삼성은 7nm가 40만장, 5nm가 30만장 그외에 D램으로 DDR 5세대 라인에 EUV 장비들이 들어가 있어요.
TSMC나 삼성이나 EUV로 년간 찍을 수 있는 웨이퍼 갯수는 평균 100만장씩 되는거죠.
파운드리와 D램으로 나눠 쓰는거지요.
삼성이 TSMC보다 EUV 도입 대수가 딸리는게 아니라 2019년과 2020년에 도입한 EUV 장비가 TSMC가 월등히 많은거지요.
다만 삼성은 EUV를 2018년부터 도입해서 2019년에 거의 대다수의 물량을 받았었습니다.
또한 향후 10년 이내로 EUV 쓸 수 있는 기업은 상당히 한정적입니다.
GF가 순익계산 두둘겨보고 쿼드패터닝, EUV를 패스하고 12nm까지만 공정을 스톱한 이유도 있구요.
TSMC나 디지타임즈에서 EUV 공정의 단가 후려치기라고 하는데 그게 수율에 대한 자신감으로 선제적 가격 조정을 해 놓은겁니다.
현재 삼성이나 TSMC나 5nm 수율은 비슷합니다.
그런데 삼성은 내년에 5nm 공정에 본격적으로 EUV 펠리클을 도입합니다.
TSMC는 이게 없어서 5nm에서 엄청나게 고전하고 있는 중인데, TMSC 거래선에서 EUV 펠리클을 개발했다는 소식이 전혀 없습니다.
삼성은 이미 2개의 거래선에서 펠리클 발표하고 양산 시작하는거죠.
EUV 펠리클 논문의 내용을 보자면 펠리클 적용하고 평균 수율 10~15% 정도 올라가요.
선제적으로 가격을 조정하면? 이건 단순히 후려쳐서 될 문제가 아니라 수율 확보를 했단 얘기입니다.
최근에 퀄컴이 888 칩 가격을 5~8% 낮췄네요? EUV 펠리클로 인한 수율 향상만큼 단가를 낮춘겁니다.
한국과의 자존심 싸움인데 대만은 똥줄 타는거죠.
8nm 단가가 싼건 당연히 싼거구요.
ArF 듀얼패터닝 최후의 공정인데, TSMC는 10nm와 8nm 패스하고 7nm로 넘어가서 고객사에 제공할 옵션이 없어요.
그에 비해 삼성은 7nm 공정은 비싸서 사용할 고객사들이 얼마 안될거 같으니깐 10nm와 8nm의 수율을 대폭 올려서 가격 협상력을 높힌거구요.
그게 주효했던게 엔비디아 GPU 수주의 힘입니다.
7nm보다 10% 성능은 낮은 수준이지만 칩단가는 2배 가까이 벌어집니다.
TSMC의 7nm 공정이 생각보다 수율이 안정화 된 공정이 아닙니다.
스마트폰 AP 같은 스몰칩은 어떻게든 찍는다지만 빅칩은 리스크가 크죠.
AMD 피셜 PS5와 XBOX 칩 수율이 60%가 안되는 상황이라고 하는데, 삼성 8nm 공정의 엔디비아 GPU 수율이 98% 수준이고 빅칩을 많이 찍은 엔비디아의 셈법을 보면 현재 파운드리 기술력으로는 8nm가 최선이라고 판단했을겁니다.
엔비디아는 공학용 GPU는 TSMC 7nm에서 찍으니깐 수율 계산 단번에 나옵니다.
결국은 수율이 고객사들이 가장 중요하게 생각하는 부분이구요.
TSMC가 EUV 공정 캐파를 많이 가져가도 수율이 안 나오면 펠리클을 가진 삼성이 단가 싸움에서 유리해집니다.
TSMC와 디지타임즈가 단가 후려치기라고 얘기하는게, 삼성이나 TSMC의 원가는 뻔해요.
단가는 결국 수율에서 벌어지는겁니다.
삼성 파운드리 미세공정은 TSMC보다 공정 옵션이 촘촘해요.
캐파를 적게 가져가는 대신에 가격과 성능을 놓고 고객사가 다양한 옵션을 선택할 수 있습니다.
TSMC는 캐파가 커서 다양한 파생공정 옵션을 제공 못하는거죠.
엔비디아는 수율도 좋고, 가격도 좋고, 성능도 좋은 공정을 찾고 있는데 TSMC가 해당 옵션을 제공 못한겁니다.
삼성은 제공한거구요.
7nm, 5nm 3nm 이런 동떨어진 얘기를 많이 하는데요.
실제 파운드리는 14nm, 10nm가 젤 많이 요구되고 있는겁니다.
스마트폰 AP나 일부 첨단 공정이 필요한 칩들만 부곽되고 있는거고, 산업 전반에 쓰는 칩은 14nm가 최신이에요.
작년부터 비용 문제로 고민하던 14nm Finfet으로 넘어가는 칩셋들도 많아졌습니다.
고덕 파운드리에도 대규모로 증설하는 파운드리 라인도 14nm, 10nm 라인입니다.
TSMC나 삼성의 주력 매출은 40nm, 28nm, 14/16nm에서 나오는거에요.
TSMC가 7nm 공정이 역대 최고라도 해도 전체 매출의 23% 정도이고, 7nm가 상대적으로 비싸니깐 이런 매출이 얻어지는거지요.
TSMC는 28nm - 16nm - 12nm - 7nm로 넘어가는 반면에 삼성은 28nm - 14nm - 10nm - 8nm로 촘촘하게 파운드리 옵션이 있어서 최근에는 삼성에 문의를 많이 합니다.
그리고 삼성은 메탈마스크를 나눠서 찍어주고 칩 생산도 다양한 칩을 몰아서 생산하는 중국 샘플 PCB 같은 전략으로 14nm 시장을 오픈해놔서 중소 디자인하우스에서 칩 많이 찍어갑니다.
경쟁사가 삼성은 안 찾는다는데 자동차용 반도체 1위 기업인 NXP가 삼성 파운드리 14nm 공정 고객입니다.
비공식적인 얘기이지만 삼성은 인텔 파운드리 수주 진행 중이구요.
인텔이 경쟁사와 경쟁하는데 있어서 미세공정 초격차로 삼성 3nm를 고려하고 있는 중입니다.
3nm에서 TSMC보다 삼성이 고객사에 EDA를 상당히 빨리 배포했죠.
더 빨리 개발했구요.
TSMC가 5nm부터 EUV 펠리클 도입 늦으면 삼성한테 수율에서 압살 당할겁니다.
EUV 장비댓수는 전혀 중요한게 아니죠.
TSMC의 5nm 수율이 생각보다 낮아요.
몇년전 ASML의 EUV 테스트 라인이 삼성에서 운용 되었었습니다.
D램라인 빼고 EUV 테스트 라인 써서 운용하다가 7nm EUV 라인으로 긴급하게 변경되었죠.
이때 삼성이 오판한것도 있는데 7nm는 EUV를 써야하니깐 느긋하게 준비하고 있던거구요.
TSMC는 EUV는 미숙하다 판단해서 쿼드패터닝 장비를 만들어서 대응한거고, TSMC 전략이 승리했죠.
그런데 5nm부터는 EUV 써야 됩니다.
High-NA EUV도 삼성 파운드리에서 진행합니다.
과거 EUV 개발 할때처럼 무상으로 라인 깔아주고 테스트 해 주겠다는데 당연히 ASML 임원들 전부 삼성에 와서 견학하고 시설 살펴보고 가는건 당연한거지요.
ArF 시절부터 ASML을 이만큼의 규모로 키워준것도 삼성반도체입니다.
TSMC는 ASML이 개발해 준 솔루션을 사다 쓰는거구요.
삼성 파운드리는 ASML과 밑천부터 같이 개발한거에요.
EUV 양산 단계가 아니라고 했을때 라인 깔고 양산 테스트 하면서 논문 뽑아낸게 ASML과 삼성입니다.
그래서 삼성이 펠리클이나 여타 소재 기술에서 더 앞으로 튀어나가는겁니다.
소비자 레벨에서는 애플 머니 먹고 캐파 팍팍 늘리는 TSMC가 우수해보이는건 당연한겁니다.
그런데 EUV 펠리클 도입, GAA 등등을 세부적인 파라미터에서는 삼성이 항상 앞서 있었습니다.
만성적인 캐파 문제는 평택 공장을 기점으로 바꿜거에요.
캐파를 늘리니깐 도입할 장비가 부족하네?
이재용이 ASML 본사로 넘어간거고, ASMLS 임원들이 삼성 파운드리를 방문한거죠.
3nm와 2nm 공정을 위한 High-NA EUV 선제 도입이라는 답이 나온거구요.
EUV는 펠리클이 발목을 잡고 있었는데 2021년에 5nm 펠리클, 2022년에 3nm 펠리클 나오면 수율 문제도 해결하고 성능 문제도 해결할 수 있을겁니다.
삼성이 7nm에서 겪은 배선층 문제, TSMC도 5nm에서 EUV 도입하고 똑같이 겪고 있습니다.
그래서 삼성은 5nm 수율을 안정화시키기 위해서 보수적으로 간거라 성능이 TSMC보다 떨어지죠.
삼성은 펠리클 없이 수율 향상이 어렵다고 보고 판단했고, 펠리클 나오기전까지는 보수적인 공정 로드맵으로 나온거죠.
펠리클이 내년에 양산되지만 최소 6분기 가까이 펠리클 없이 양산해야 하니까요.
AMD가 5nm 공정 도입을 늦추는것도 HPC 대응 수율이 안 나오니깐 그런거구요.
5nm 배선 임피던스 문제로 고클럭이 안나옵니다.
삼성이 EUV로 먼저 두둘겨맞아보고 5nm를 보수적으로 내 놨는데, TSMC도 펠리클 없으면 3nm는 기대 안 하는게 좋아요.
삼성이 3nm에서 상당히 공격적은 파라미터를 제시하는것도 펠리클이 있기 때문입니다.
GAA도 GAA이지만 배선층 문제가 해결 되었다는거에요.
TSMC나 삼성이나 티키티카 하면서 잘 대응하고 있습니다.
기술의 차이가 아니라 전략의 차이죠.