[10대 경제 희망키워드 ③반도체 부활] "혹한기 '잘' 버텨야 봄에 웃는다"…K반도체 부활 날갯짓

불황 딛고 상승 사이클 왔을 때
생산능력 없으면 경쟁서 도태

삼성, TSMC에 매출 1위 내준 후
미 새 파운드리 공장 건설 시작

'DDR5' 지원 CPU 출시 예고
SK하이닉스 미래 먹거리 청신호

▲삼성전자 평택캠퍼스 전경. (사진제공=삼성전자)

전 세계 반도체 기업들이 총성 없는 전쟁을 이어가고 있다. ‘반도체 혹한기’임에도 투자, 기술 개발, 조직 개편 등 전열 가다듬기에 여념이 없다. ‘K-반도체’를 이끄는 국내 주요 기업들은 퍼스트무버로서 글로벌 후발 업체들의 거센 추격을 받고 있다. ‘무중생유(無中生有, 무에서 유를 창조한다)’로 세계 반도체 시장을 선도하는 삼성전자, SK하이닉스. 승기를 놓치지 않기 위해 올해도 경쟁사를 뛰어넘는 반도체 기술의 리더십 강화에 속도를 내고 있다.

3일 본지 취재를 종합해 보면 단기적 관점에서는 반도체 다운사이클(하락 주기)로 위기가 계속될 것으로 전망된다. 하지만 중장기적으로 봤을 땐 캐파(생산능력) 확대, 연구개발(R&D) 효과로 이르면 하반기에는 반도체 상승 사이클이 시작될 것으로 관측된다.

업계 관계자 A 씨는 “반도체 업황 상승 사이클이 돌아왔을 때 캐파나 기술이 받쳐주지 않으면 글로벌 경쟁에서 살아남기 어렵다”며 “업황이 여전히 좋지 않은 상황이지만 국내 기업들의 꾸준한 준비와 노력으로 K-반도체가 활력을 되찾을 수 있을 것”이라고 말했다.

삼성, 파운드리 선단 기술ㆍ설비로 TSMC 잡는다

▲2019년 4월 시스템반도체 비전 선포식에서 '반도체 비전 2030'을 발표하는 이재용 부회장(오른쪽) 모습. 이 비전은 2030년까지 시스템반도체에서 1위를 달성하겠다는 내용을 담고있다. (사진제공=삼성전자)

세계 반도체 패권 다툼의 최대 승부처는 시스템반도체다. 전 세계 반도체 시장에서 시스템반도체와 메모리반도체의 비중은 각각 80%, 20%다. 결국 시스템반도체를 차지해야 세계 시장 선두가 될 수 있단 의미다.

삼성전자는 파운드리(반도체 위탁생산) 시장 1위인 대만 TSMC에 지난해 3분기 전체 반도체 매출 1위 자리를 내줬다. 4분기에도 TSMC의 1위가 유력하다.

그럼에도 삼성전자는 파운드리에서 강한 자신감을 내비치고 있다. 지난해 6월 경쟁사인 TSMC에 앞서 GAA(게이트올어라운드) 공법을 적용한 3나노 선단 기술을 확보해 양산에 돌입했다. 클린룸을 먼저 짓고 주문에 맞춰 제품을 생산하는 ‘쉘 퍼스트’ 전략으로 거래처 확대에 주력하고 있다.

170억 달러(약 22조 원)를 들여 미국 텍사스주 테일러시에 짓고 있는 신규 파운드리 공장 건설도 시작했다. 삼성전자는 5년 뒤 파운드리 매출을 작년 대비 3배 이상으로 끌어올리겠다는 목표를 발표했다. 이대로라면 5년 후 파운드리에서 86조 원 이상의 매출을 낼 수 있을 것으로 추정된다.

업계 관계자 B 씨는 “삼성전자는 GAA 2세대 기술까지 확보하며 경쟁사와 비교해 기술력 우위를 차지했다”며 “파운드리 선단 공정에서 세대를 거듭한 초격차 기술은 시장에서 신뢰를 얻게 되고 이는 곧 많은 고객사를 끌어들이게 될 것”이라고 말했다.

삼성전자는 반도체 초미세 공정 개발은 물론 ‘팹리스(설계)-파운드리(위탁생산)-패키징(후공정)’으로 이뤄진 반도체 생태계를 더욱 강화하는 방침을 세웠다. 패키징 기술을 비롯해 AP(두뇌 반도체), 이미지센서 등도 개발을 지속하며 시스템반도체 경쟁력 강화에 나선다.

‘DDR5 시장’ 개화 눈앞…SK하이닉스, 메모리 강자 쐐기

▲인텔의 4세대 서버용 CPU 사파이어 래피즈. (사진제공=인텔)

국내 기업들이 우위를 점하고 있는 메모리반도체 시장의 상황은 녹록지 않다. 하지만 곧 차세대 D램인 ‘DDR5’를 지원하는 서버용 CPU(중앙처리장치) 출시가 예고돼 삼성전자, SK하이닉스의 미래 먹거리에 청신호가 켜졌다.

AMD는 지난해 11월 데이터센터에 사용되는 서버용 CPU인 ‘4세대 에픽’을 공개했고, 인텔은 올해 1월 서버용 CPU ‘사파이어래피즈’를 선보인다. 이들 서버용 CPU에 대한 하이퍼스케일러(대형 데이터센터 업체)의 교체 수요가 커짐에 따라 DDR5에 대한 판매도 늘어날 것으로 전망된다.

시장조사기관 옴디아에 따르면 전체 D램 생산 중 올해 DDR5의 점유율은 20.1%로 DDR4 점유율을 역전하고, 2025년에는 40.5%까지 높아질 것으로 관측된다.

삼성전자와 SK하이닉스는 ‘서버용 D램’ 시장 개화에 맞춰 꾸준히 관련 기술 개발·연구를 진행하고 있다. 출시를 앞둔 서버용 CPU와의 호환성 검사도 마치면서 본격적인 시장 수요 대응에 나설 것으로 보인다.

삼성전자는 지난달 업계 최선단인 12나노급(5세대 10나노급) 공정으로 ‘16Gb(기가비트) DDR5 D램’을 개발했다. SK하이닉스도 세계 최고속 서버용 D램 ‘DDR5 MCR DIMM’ 개발에 성공했다.

업계 관계자 C 씨는 “삼성전자나 SK하이닉스가 DDR5 시장의 개막을 기다려온 만큼 공급이 본격화하면 수익성 개선으로 이어질 것”이라며 “이 기업들은 업황과 무관하게 계속해서 기술 개발을 해오고 있었는데 사이클 회복과 함께 수요가 늘면 상당한 ‘붐업 효과’를 볼 것으로 보인다”고 설명했다.