(반도체 투자 3편) 비메모리 반도체와 관련주 (펩리스 파운드리)

(반도체 투자 2편) 메모리 반도체와 관련주 쉽게 알아보기

지난 시간에는 '메모리 반도체'에 대해 배워보았다. 메모리 반도체는 데이터를 저장하기 위해 사용된다.

오늘은 '비메모리 반도체'에 대해서...

1. 비메모리 반도체 (Nom-memory semiconductor)

'비메모리 반도체'는 데이터 저장이 아닌 다른 목적으로 사용되는 모든 반도체를 말한다.

'시스템 반도체'라 불리기도 하는데, 시스템 반도체는 메모리 반도체의 일부라 한다.

비메모리 반도체는 종류가 너무너무 다양해서 딱 뭐라고 정의하기가 어렵다 ㅎㅎ

 

그래도 몇 가지로 분류하자면, 대표적으로 연산과 제어를 위한 반도체가 있다.

CPU, GPU, 통신칩 등이 그것이다.

 

 

그 외 센서의 역할을 하는 비메모리 반도체가 있다. 빛, 소리 등 특정 조건이 생기면 반응하는 반도체이다.

이걸 응용하면 사진 찍을때 쓰는 이미지센서로 만들 수 있고,

 

 

유독가스가 누출됬을때 감지하기 위한 가스센서도 만들 수 있다.

또 빛을 내주는 LED 발광소자도 만들 수 있다.

메모리 반도체를 제외한 모든 반도체를 비(非)메모리 반도체라 보면 된다 ㅎㅎ

 

메모리 반도체와 마찬가지로 비메모리 반도체도 기본적으로 반도체물질이 스위치 역할을 하는 것은 같다.

하지만 그 중에서도 차이점을 보자면,

1. D램과 낸드플래시 정도로 종류가 한정적인 메모리 반도체와 달리 비메모리 반도체는 다품종.

2. 다품종인 만큼 비메모리를 만드는 업체가 매우매우 다양하며, 그 업체들도 특정분야에 최적화되어 있다.

3. 메모리 반도체보다 더욱 다양한 공정과 신기술이 필요하며 공정의 변화가 빠르다.

 

2. 펩리스와 파운드리 그리고 IDM

메모리 반도체는 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등의 업체가 설계와 제조를 한번에 같이한다.

하지만 비메모리 반도체는 설계업체 따로, 제조업체 따로인 경우가 많다.

왜냐하면 반도체는 신제품으로 갈수록 새로운 시설투자에 점점 더 많은 비용이 들어간다.

그래서 과거에는 설계와 생산을 동시에 하던 업체들도 점점 생산을 포기하고 설계만 담당하게 되었다.

반도체 제조에서 나오는 이익을 포기하는 대신에 막대한 비용 투자라는 리스크를 최소화하고 이를 모두 외주화 했다. 

 

이렇게 설계만 하는 업체를 펩리스(Fabless)라 부르며, 대표적으로 애플, 퀄컴, 미디어텍, 엔비디아, AMD 등이 있다.

반면 펩리스가 요청한 물량의 제조만 담당하는 업체를 파운드리(Foundry)라 하며, 대표적으로 TSMC, UMC, 삼성전자 파운드리 사업부 등이 있다.

펩리스와 파운드리를 동시에 겸하는 업체들도 있다. 이들 업체를 IDM(종합반도체, Integrated Device Manufacturer)라 하며, 대표적으로 인텔, 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등이 있다. 

 

 

설계와 제조가 분리된다는 건 반도체 산업의 두드러지는 특징이다.

이와 비슷한 산업으로는 건설산업이 있다. 건설도 아파트를 지을 때 설계와 디자인을 하는 업체가 따로 있고, 직접 건물을 올리는 시공사가 따로 있다 ㅎㅎ

반도체 기술이 발달하고 보다 다양한 반도체의 개념이 나오게 되면서, 설계의 영역과 제조의 영역이 분리되기 시작했다.

 

 

반도체 산업이 태동하던 초기 1960년대는 팹리스와 파운드리 개념이 없다시피 했지만, 1980년대 들어 팹리스 기업들이이 많이 생겼고 이에 발맞추어 파운드리 기업들도 더욱 확대되기 시작했다. 

설계의 어려움과 제조의 어려움이 점차 분리되고 각 영역이 전문화되어 가는 것이다.

3. 펩리스 (Fabless)

메모리 반도체와 다르게 비메모리 반도체는 엄청나게 많은 종류가 있다고 했다.

그래서 반도체를 설계하는 기업도 많다. 그중에서도 파운드리보다 설계를 담당하는 펩리스가 압도적으로 많다.

앞에서 말한 업체들 외에도 브로드컴, AMD, 미디어텍, LSI, 노바텍 등이 있다.

국내 상장사만 해도, 제주반도체, 텔레칩스, 동운아나텍, 어보브반도체, 다믈멀티미디어, 에이디테크놀로지 등 수 없이 많다.

비메모리 반도체는 설계가 매우 어렵고 칩의 종류에 따라 노하우와 경험이 중요해 설계능력이 제품의 성패를 결정짓게 된다. 비메모리는 하루아침에 되는 일이 아닌 것 같다. 그런 와중에도 메모리뿐만 아니라 비메모리 반도체까지 키우려는 우리나라 기업들이 참 대단하다 ㅎㅎ

노하우와 경험이 중요하다보니 사업을 오랫동안 해온 기업들이 더욱 유리한 고지에 있을 수밖에 없다.

 

 

그 예로는 애플이 있다. 옛날부터 컴퓨터를 개발해오면서 쌓아온 비메모리 반도체 설계 노하우를 지니고 있기 때문에 아이폰과 에어팟같은 세계 최고 수준의 기기를 만들어 내는 것이다.

특히 요번에 애플이 설계하고 자사 컴퓨터에 넣은 M1칩이 그렇게 명작이라고 ㄷㄷ

 

아래는 2020년 팹리스 기업 수익 랭킹

스냅드래곤 AP를 만드는 퀄컴이 1등이다.

 

출처 : trendforce

 

4. 파운드리 (Foundry)

반도체 설계 자체만의 전문성이 중요해지고, 반도체 제조에 들어가는 비용이 수천억~수조 단위 이상으로 크게 불어나기 시작하면서 반도체 제조를 하는 일이 엄청난 부담이 되었다.

일단 대규모 투자를 미리 한다는 것 자체가 상당한 리스크. 공장을 지었는데 주문이 없거나 못팔면 끝장 ㅎㅎ

그래서 제조만 전문적으로 담당하는 파운드리 업체들이 생겼다. 어째보면 파운드리는 펩리스에서 의뢰한걸 만들어주는 단순 하청에 불과해 보인다.

하지만 실상은 그렇지 않다고 한다ㅋㅋ 

 

 

TSMC와 삼성 같은 일류 파운드리들은 비메모리 반도체 제조 기술에 많은 비용을 투자하고 다른 업체들이 못 따라가는 미세공정을 적용해서 생산하기 때문에 펩리스에서 설계한 최신 반도체들을 만들어 낼 수 있다.

하지만 이 두 기업이 만들어낼 수 있는 반도체의 양은 한정되어 있다.

그러다 보니 펩리스에서 서로 "제발 우리 꺼 먼저 만들어주세요" 하고 파운드리에 부탁하는 수밖에 없다 ㅋㅋ

파운드리는 벨류체인상 을의 위치에 있지만, 갑에게 역으로 영향력을 막강하게 행사할 수 있는 "슈퍼 을"인 것이다.

요즘 TSMC가 잘 나가는 이유가 있었구먼...

파운드리 대표 기업으로는 대만의 TSMC, UMC, 우리나라 삼성전자 그리고 미국의 글로벌파운드리 등이 있다고 한다.

 

아래는 글로벌 파운드리 수익 랭킹

TSMC가 독보적이다. 그 뒤를 삼성이 잇고 있고 10위에 우리나라 기업 DB하이텍도 보인다.

 

출처 : trendforce

 

비메모리 반도체는 종류가 진짜 많아서 정리하기가 좀 힘들다 ㅎㅎ

CPU, GPU, MCU 같은 비메모리 반도체도 따로 정리해봐야겠다.

아 그리고 전에도 말했지만 '호돌이' 유튜브에서 반도체 영상 찾아보는 거 진짜 강추한다. 나도 여기서 배웠다.

뒷 광고 같은 거 아님. 나도 모르는 분임 ㅠㅠ ㅋㅋ 

 

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