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반도체 수급난과 파운드리 호황이 이어지는 가운데, 파운드리의 기술력에 따라 주력 생산품에도 차이가 나는 것으로 나타났다. 핵심은 7nm 이하 공정이었다.

더불어, 중국 최대 파운드리 기업 중신궈지(이하 SMIC) 다른 파운드리사보다 4년 정도 뒤처졌다는 분석도 제기되고 있다.

시장조사기관 트렌드포스는 파운드리 1류(TSMC·삼성전자)와 2류(글로벌 파운드리·UMC·SMIC) 사업 방향성이 다소 차이가 있다고 분석했다. 보고서 내용에 따르면, 1, 2위를 달리고 있는 ▲TSMC ▲삼성전자는 고성능 컴퓨팅(HPC) 관련 애플리케이션 칩 관련 생산라인을 늘릴 예정이다. 1류 파운드리 업체들은 특히 5nm 이하의 노드 생산을 위한 R&D, 생산라인 구축 및 생산 용량 확장에 주력할 예정이다. 코로나19로 인해 비대면 서비스가 증가하고, 이를 실행하기 위한 디바이스의 수요가 증가했다. 이를 위해 TSMC와 삼성전자는 고성능 컴퓨팅 관련 칩 생산에 주력하고 있다.

이와 달리 3, 4, 5위 기업인 ▲글로벌 파운드리 ▲UMC ▲SMIC(중신궈지)는 5G와 와이파이6를 비롯한 차세대 통신 기술, 그리고 OLED와 같은 기타 애플리케이션과 관련된 칩에 대한 수요를 충족하는 데 주력하고 있다. 비대면 서비스의 증가는 디바이스뿐만 아니라 통신 관련 기술에도 영향을 미쳤는데, 앞서 언급한 부품들은 모두 14nm~40nm 사이의 크기이다. 다시 말해, 7nm 이하의 공정 기술이 적용돼 있지 않아도 충분히 생산할 수 있는 것들이다.

이승우 유진투자증권 리서치센터장은 “PMIC, RF, 기타 커넥티비티, DSP와 같은 부품들은 65~20nm의 크기로도 제작된다”며 “명확하게 구분된다고 단정지을 수는 없지만 이 같은 부품들은 7nm 이하의 공정을 하지 않는 2류 기업(글로벌 파운드리·UMC·SMIC)이 주로 생산한다”고 설명했다.

익명을 요구한 한 반도체 시장 전문 애널리스트는 “장비와 기술력의 부족으로 2류(글로벌 파운드리·UMC·SMIC) 기업들이 7nm 공정을 도입할 수 없는 상황”이라며 “그 결과 해당 기업들은 전략적으로 통신, OLED를 비롯한 부품들을 생산하게 된 것”이라고 분석했다.

그에 따르면, 반도체 수급난으로 인해 어떠한 반도체 생산 기업이든 현재 첨단 공정에 필요한 EUV 장비를 도입하는 것 자체가 어려운 상황이다. 3, 4, 5위 파운드리는 더욱 그렇다. 7nm 이하의 공정이 가능하기 위해서는 해당 장비가 필요한데, 이 말은 결국 2류 파운드리가 7nm 이하의 공정을 구현하는 것은 어렵다는 것을 의미한다. 또한, 꼭 7nm 이하의 첨단 부품 외에도 수급난이 발생하고 있는 품목은 있기 때문에, 앞서 언급한 통신, OLED를 비롯한 부품 생산에 주력하는 전략을 취했다는 설명이다.

트렌드포스는 2류 파운드리 중 SMIC에 대해서도 언급했다. SMIC는 중국 반도체 굴기를 선언과 함께 7nm 이하의 공정에 돌입하겠다고 선언했으나, 미중 갈등과 무역 제재로 인해 한계를 안고 있는 중이다. SMIC는 중국 내 1위 파운드리이기에 화웨이를 비롯한 주요 중국 반도체 기업의 위탁생산을 담당하는데, 기술 면에서는 다소 한계가 있다는 분석이다. IC 인사이츠는 “2020년 중국의 자체 반도체 생산 비중은 5.9%에 불과하며, 84%는 여전히 외부에 의존하고 있다”며, “다른 주요 파운드리 기업에 비해 SMIC는 4년 정도 뒤처져 있다”고 언급한 바 있다.

업계에서는 미국 제재가 완화되지 않는 이상, SMIC가 EUV 장비를 도입하는 것이 어려울 것이라고 분석한다. 이승우 센터장은 “EUV 장비를 유일하게 생산하는 기업은 네덜란드의 ASML이지만, 이 장비에 들어가는 레이저 기술에는 미국의 기술이 들어가 있다”며 “미국이 규제를 풀어주지 않으면 중국 기업은 EUV 장비를 구매가 불가할 것”이라고 말했다. 이어 “자체 개발은 더욱 어려울 것”이라고 설명했다.

앞서 익명을 요구한 애널리스트는 “SMIC는 현재 7nm 파운드리 기술을 갖추고 있어 큰 문제는 없을 것”이라며 “하지만 EUV 장비가 없으면 그 이하의 공정 기술을 도입하는 것은 불가능하기 때문에, 추후 타 국가에 비해서 뒤처질 가능성이 있다”고 설명했다.

한편, 트렌드포스는 2021년 파운드리 매출액은 전년 대비 11% 증가한 946억달러(한화 약 106조원)를 기록할 것이라고 전망했다. 매출은 TSMC가 55%, 삼성전자가 17%를 차지할 것으로 예상된다.