김기남 삼성전자 반도체총괄 겸 시스템LSI사업부 사장이 시스템반도체 위탁생산에서 삼성전자의 기술경쟁력 확보에 더 속도를 내야 할 것으로 보인다.

김 사장은 삼성전자에 7나노 미세공정 도입을 준비하며 대만 TSMC와 경쟁을 앞두고 있는데 미국의 글로벌파운드리가 기술경쟁에 가세하며 그동안 구축했던 독주체제가 흔들릴 위기에 놓였다.

세계 최대 반도체기업 인텔도 위탁생산사업 진출을 눈앞에 두고 있는 만큼 삼성전자가 고객사 확보에서 우위를 점하기 점점 어려워지고 있다.

◆ 글로벌파운드리, 미세공정기술 가세

도현우 미래에셋증권 연구원은 27일 “글로벌파운드리의 7나노 공정개발계획은 시스템반도체업계를 자극할 것”이라며 “삼성전자의 행보가 더 빨라질 것으로 보인다”고 진단했다.

미국 글로벌파운드리는 글로벌 반도체 위탁생산시장에서 10% 정도의 점유율로 2위를 차지하고 있는데 2018년 상반기부터 7나노 미세공정기술을 적용한 시스템반도체 양산을 시작한다고 밝혔다.

글로벌파운드리는 이미 7나노 공정기술의 시험양산이 시작돼 고객사를 확보하는 단계에 있다고 발표했다. 그래픽반도체기업 AMD의 차기제품이 글로벌파운드리의 7나노 공정으로 양산된다.

산제이 자 글로벌파운드리 CEO는 “7나노 공정기술은 위탁생산시장에서 글로벌파운드리를 차별적 위치에 자리잡게 할 것”이라며 “경쟁업체들이 따라오기 어려운 수준이 될 것”이라고 말했다.

글로벌파운드리는 미세공정기술을 확보하지 못해 그동안 삼성전자의 14나노 공정을 이용하며 라이센스비용을 지불해왔다. AMD와 엔비디아의 그래픽반도체 신제품은 삼성전자의 기술을 활용해 글로벌파운드리에서 생산된다.

그런데 28나노 공정에 주력하며 주목받지 못하던 글로벌파운드리가 갑자기 미세공정 기술경쟁에 뛰어들어 ‘다크호스’로 떠오르며 공정기술에서 독보적 선두를 지켜왔던 삼성전자를 위협하고 있다.

삼성전자는 현재 세계에서 가장 앞선 14나노 공정기술로 시스템반도체를 위탁생산한다. 올해 말부터 10나노 공정개발을 완료해 내년부터 본격적으로 고객사 확보에 나설 계획을 세우고 있다.

반도체 위탁생산 1위 업체인 TSMC는 삼성전자를 따라잡기 위해 기존의 16나노 공정에서 곧바로 10나노 공정으로 기술을 전환하며 양산시기를 놓고 삼성전자와 치열한 속도싸움을 벌이고 있다.

이런 상황에서 글로벌파운드리의 7나노 공정 자체개발계획이 갑자기 발표되며 경쟁구도에 큰 변화가 생길 조짐이 고개를 들고 있다.

삼성전자 역시 10나노 공정이 시장에서 자리잡으면 7나노 공정을 2018년부터 도입하기 위해 관련장비를 도입하는 등 기술경쟁에 대비하고 있다. TSMC 역시 7나노 공정 도입을 2018년 상반기로 계획하고 있다.

하지만 글로벌파운드리가 10나노 공정을 건너뛰고 7나노의 기술발전과 양산능력 안정화에 먼저 나서 역량을 총집결하고 있는 만큼 강력한 경쟁자로 부상할 것이라는 전망이 나온다.

◆ 기술경쟁 우위 점해야 고객사 확보 유리

삼성전자는 14나노 공정에서 독주체제를 오랜 기간 유지해왔다. 경쟁사의 공정기술력이 뒤처지고 14나노 공정기술을 보유한 인텔은 위탁생산시장에 본격적으로 진출하지 않았기 때문이다.

삼성전자는 애플 아이폰6S에 탑재되는 AP(모바일프로세서)와 퀄컴의 ‘스냅드래곤820’을 모두 14나노 공정으로 위탁생산한다. 글로벌파운드리에서 14나노 기술제공에 대한 라이선스비용도 받는다.

하지만 10나노 공정에서 삼성전자는 TSMC와 인텔에 모두 맞서야 한다. 인텔이 10나노 공정으로 내년부터 LG전자 등 글로벌 고객사의 시스템반도체를 위탁생산하겠다고 발표했기 때문이다.

2018년부터 본격화할 7나노 공정기술에 글로벌파운드리마저 자체 공정기술을 개발해 가세함에 따라 경쟁구도가 점점 치열해지게 된다. 인텔도 7나노 개발계획을 강조하고 있다.

김기남 사장은 중국업체들의 공격적 메모리반도체 진출계획에 대응해 삼성전자의 시스템반도체 매출비중을 높여야 하는 과제를 안고 있다. 기술진입장벽이 메모리반도체보다 높기 때문이다.

삼성전자는 시스템반도체 설계능력에서 경쟁사보다 뒤처진다는 지적을 받고 있어 자체개발한 반도체의 판로확대보다 위탁생산기술 강화와 고객사 확보에 역량을 집중하고 있다.

하지만 경쟁업체들이 본격적으로 위탁생산시장에 진출하면 삼성전자가 뚜렷한 우위를 확보하기 어려울 수 있다.

인텔은 시스템반도체 기술력과 양산능력에서 경쟁업체에 압도적 우위를 점하고 있다. TSMC의 경우 세계시장에서 50% 이상의 점유율을 확보해 안정적인 고객사 기반을 갖추고 있다.

글로벌파운드리의 경우 반도체 위탁생산공장을 미국 뉴욕에 확보하고 있어 퀄컴과 엔비디아 등 미국 반도체기업의 위탁생산을 수주하기 유리한 위치에 놓여있다.

이런 상황에서 김 사장이 삼성전자의 위탁생산 경쟁력을 확보하려면 7나노 기술개발에 속도를 내고 양산을 빠르게 안정화해 시스템반도체 고객사를 확보해야 한다는 주문이 나온다.

세계 시스템반도체기업은 인공지능과 자율주행 등 고성능 반도체가 필요한 신산업의 발달로 기술경쟁에 점점 민감해지고 있다. 미세공정기술을 가장 먼저 확보하는 업체가 위탁생산을 수주할 가능성이 높다.

반도체 전문매체 세미엔지니어링은 “TSMC가 7나노 기술에서 선두업체로 나서는 목표를 두고 있지만 경쟁이 치열해 쉽지 않다”며 “삼성전자와 인텔, 글로벌파운드리가 모두 치열한 각축전을 벌일 것”이라고 내다봤다. [비즈니스포스트 김용원 기자]