삼성전자, SK하이닉스, 동부하이텍 등 국내 반도체 업계가 일제히 파운드리(반도체 위탁생산) 사업 강화에 나선다. 4차 산업혁명 시대를 맞아 다양한 분야에서 시스템 반도체 수요 급증을 예상한 행보다.
전 세계 파운드리 시장에서 최강자는 애플 아이폰 위탁생산 업체로 잘 알려진 대만 TSMC다. TSMC는 2016년 파운드리 사업에서만 288억달러(32조9700억원)을 벌어들여 50%가 넘는 점유율로 이 시장 1위다. 뒤이어 미국 글로벌파운드리, 대만 UMC, 삼성전자가 10%에 채 못 미치는 점유율을 기록했다.
삼성전자와 SK하이닉스는 메모리 반도체 시장에서는 선두권을 달리지만, 시스템 반도체 분야에서는 아직 두각을 보이지 못하고 있다. 반도체 업계는 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 자율주행차, 웨어러블 등 관련 산업의 성장으로 향후 시스템 반도체가 메모리 반도체보다 더 크게 성장할 것으로 내다본다.
삼성전자는 5월 DS(부품) 부문 시스템LSI 사업부를 팹리스와 파운드리로 분리하는 조직개편과 임원 인사를 단행했다. 삼성전자 DS 부문은 이로써 메모리 반도체와 시스템 반도체, 파운드리로 구성된 삼각 편대를 이룬다.
SK하이닉스는 7월 100% 출자해 파운드리 전문 회사 SK하이닉스시스템IC를 출범했다. SK하이닉스는 소품종을 대량 생산하는 메모리 사업과 달리 다품종을 소량 생산하는 시스템 반도체 사업의 성격이 달라 독자 경영의 필요성을 느껴 파운드리 사업의 분사를 결정했다.
동부하이텍은 미세전자기계시스템(MEMS) 센서, 지문인식 센서, 유기발광다이오드(OLED) 등 고부가가치 제품의 생산 공정을 개발하는 한편, 사물인터넷(IoT), 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등을 신성장 분야로 내걸고 연구개발에 박차를 가한다는 방침이다.
삼성전자의 강점은 미세공정이다. 삼성전자는 현재 주력인 14나노와 10나노 공정을 바탕으로 컴퓨터나 스마트폰의 두뇌 역할을 담당하는 고성능 CPU와 AP, 그래픽을 처리하는 GPU 등을 생산한다. 삼성전자는 2018년에는 7나노 공정을 도입하고, 2020년까지 4나노 공정을 구현한다는 계획이다. 현재 7나노 수준의 미세공정 기술을 보유한 파운드리 업체는 삼성전자 외에 TSMC, 인텔, 글로벌파운드리 정도밖에 없다.
SK하이닉스시스템IC는 CMOS 이미지 센서(CIS), 디스플레이 구동 드라이버 IC(DDI), 전력관리칩(PMIC) 등을 주력으로 생산하고, 향후 고객 수요에 따라 다양한 제품으로 비중을 확대해 나간다는 계획이다. 관건은 기술 고도화다. 파운드리 기술력은 시스템 반도체 제작에 사용되는 웨이퍼의 지름으로 가늠할 수 있는데, TSMC는 300㎜ 웨이퍼를 주력으로 쓴다. SK하이닉스시스템IC는 우선 파운드리 시장에서 보편화된 200㎜ 웨이퍼를 기반으로 기술력을 높여 향후 기술 난도가 높은 분야로 진출한다는 목표다.
동부하이텍은 각종 센서와 아날로그 반도체 분야에서 두각을 보인다. 아날로그 반도체는 일상생활에서 발생하는 빛·소리·온도·압력 등 자연계의 다양한 아날로그 신호를 컴퓨터가 인식할 수 있는 디지털 신호로 바꿔주는 반도체를 말한다. 스마트폰에 탑재되는 반도체의 60%쯤은 아날로그 반도체다. 아날로그 반도체는 미세공정보다는 설계에 부합하는 생산 능력이 더 중요하다. 동부하이텍은 90나노에서 350나노에 이르는 폭넓은 공정을 기반으로 다양한 아날로그 반도체를 생산한다.
시장조사업체 IHS마킷에 따르면 전 세계 반도체 파운드리 시장은 연 평균 7.8%씩 성장해 2021년이면 819억3000만달러(93조8000억원)을 형성할 것으로 전망된다. 파운드리 시장의 성장률은 D램(5.3%), 낸드플래시(6.1%)보다 높은 수치다. 반도체 업계가 파운드리 사업을 일제히 강화하고 나선 이유다.
반도체 업계 한 관계자는 "메모리 반도체 시장이 호황을 맞았지만, 전체 반도체 시장에서 차지하는 매출 비중은 시스템 반도체가 더 크다"라며 "4차 산업혁명으로 다품종 소량 시스템 반도체 수요가 증가할수록 파운드리 회사의 수혜 폭이 더 커질 것으로 전망된다"라고 말했다.