‘인텔 파상공세’ 삼성·SK, 파운드리 투자 확대

삼성전자 2030년 시스템반도체 1위 목표…SK하이닉스, 생산능력 확충

▲삼성전자 평택캠퍼스 전경. (사진제공=삼성전자)

인텔이 15일(현지시간) 반도체 가치사슬 전반에 10년간 800억 유로(한화 약 109조 원) 투자 계획을 밝히면서 세계 파운드리 시장이 격동기를 맞을 것으로 보인다.

대만 TSMC와 삼성전자의 ‘1강1중’ 체제인 세계 파운드리 시장에 인텔이 가세하면서 패권 경쟁이 더욱 치열해질 전망이다. 메모리반도체에 치중된 사업구조의 변화가 필요한 SK하이닉스에도 적지 않은 영향을 미칠 전망이다.

앞서 인텔은 1월 약 24조 원을 투자해 미국 내 첨단 반도체 공장 2개를 건설하겠다고 밝혔다. 지난달에는 파운드리 시장 점유율 9위 타워세미컨덕터를 약 6조 원에 인수했다.

반도체 시장은 크게 메모리반도체와 비메모리반도체(시스템반도체)로 나뉜다. 소품종 대량생산 시스템인 메모리반도체와 달리 시스템반도체는 다품종 대량생산으로 고부가가치를 낼 수 있다. 메모리반도체는 공급에 따른 가격 변동이 심하나 시스템반도체는 상대적으로 안정적인 특징이 있다.

시장조사업체 가트너에 따르면 지난해 전 세계 반도체 시장 매출 약 516조 원 가운데 메모리 반도체는 약 125조 원(26.7%)을 차지했다. 시스템반도체는 약 343조 원(73.3%)으로 약 3배가량 규모가 크다.

메모리반도체는 삼성전자가 첨단 기술력을 바탕으로 부동의 1위를 차지하고 있다. 파운드리로 대변되는 시스템반도체 시장은 대만의 TSMC가 압도적인 실적을 내고 있다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 4분기 TSMC의 세계 파운드리 시장점유율은 52.1%다. 삼성전자는 18.3%로 2위를 기록했다.

2030년 시스템반도체 시장 1위를 위해 사활을 걸고 있는 삼성전자는 투자를 확대하고 메모리반도체 ‘초격차 DNA’를 이식하기 위해 노력 중이다.

삼성전자는 ‘시스템반도체 비전 2030’ 달성을 위해 171조 원을 투입한다.

올해 상반기 20조 원 규모의 미국 텍사스주 테일러시 파운드리 2공장을 착공한다. 테일러 공장은 2024년 하반기부터 5G, 고성능컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI) 등 다양한 분야의 첨단 시스템반도체를 생산한다. 경기 평택캠퍼스의 세 번째 반도체 생산라인 ‘P3’ 공장 완공과 네 번째 생산라인 ‘P4’ 착공도 예정돼있다.

삼성전자는 올해 상반기에 차세대 트랜지스터 구조인 GAA(Gate-All-Around) 기술을 적용한 3나노 1세대 파운드리 제품을 양산한다. 내년에는 3나노 2세대 제품을 생산할 계획이다. GAA는 기존 핀펫(FinFET) 기술보다 칩 면적을 줄이고 소비전력은 감소시키면서도 성능을 높인 신기술이다.

파운드리 핵심 중 하나인 미세화 공정의 수율 개선을 통한 수익성 및 공급망 확대도 추진한다.

경계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문장 겸 대표이사 사장은 이날 열린 주주총회에서 “공정이 미세화될수록 복잡도가 증가해 반도체 소자의 물리적 한계에 근접하고 있다”며 “초기 램프업에 시간이 소요됐지만 점진적으로 안정화되고 있다”고 말했다.

SK하이닉스는 지난해 10월 파운드리 업체인 키파운드리 인수 계약을 체결하는 등 시스템반도체 경쟁력 제고에 힘쓰고 있다.

SK하이닉스는 자회사인 SK하이닉스시스템IC를 통해 자동차용 마이크로컨트롤유닛(MCU) 등에 쓰이는 8인치 웨이퍼 파운드리를 공급 중이다. 키파운드리 인수로 생산능력이 2배로 확대될 전망이다.