삼성전자 주가, 인텔 ARM과 파운드리 동맹... 반도체 시장의 전망은?

삼성전자 주가, 인텔 ARM과 파운드리 동맹... 반도체 시장의 전망은?

인텔 ARM 파운드리 동맹 반도체시장에 본격적으로 뛰어들다!

 

파운드리 사업 재진출 이후 사업력을 확대해나가고 있는 인텔과 모바일 애플리케이션프로세서(AP) 설계 분야 강자인 ARM이 협력에 나서면서 현재 파운드리 시장을 양분하고 있는 TSMC와 삼성전자에 위협이 될 지 주목된다.

미국 나스닥 상장을 앞두고 있는 ARM이 반도체 제조업체 인텔과 '깜짝 동맹'을 맺었다. [사진=인텔]

인텔은 12일(현지시간) 인텔파운드리서비스와 ARM이 협력해 인텔의 18A(옹스트롬) 공정을 활용해 모바일 기기용 반도체 시스템온칩(SoC)을 생산한다고 발표했다. 인텔의 18A는 1.8나노미터(㎚·10억분의 1m) 공정을 말한다.

인텔과 ARM은 모바일용 시스템온칩(SoC)을 시작으로 자동차, 사물인터넷(IoT), 데이터센터, 우주항공 분야 등으로 점차 협력 분야를 확대해 나갈 계획이다.

인텔은 구체적으로 ARM 반도체를 어디에서 생산할지 언급하진 않았으나, 미국과 유럽연합(EU)에 기반을 둔 IFS의 견고한 제조시설에서 생산이 이뤄질 것이라고 설명했다. 업계에 따르면 인텔 18A 공정은 오는 2025년 이후 미국 오하이오 주·오레곤 주, 아일랜드 레익슬립 소재 인텔 생산 시설에서 가동될 예정이다.

팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)는 "컴퓨팅 성능에 대한 수요가 증가하고 있지만 그동안 팹리스(반도체 설계) 회사들은 첨단 모바일 기술을 만들 수 있는 선택의 폭이 제한적이었다"며 "인텔과 ARM의 협업은 시장 기회를 확대하고 업계 최고 수준의 개방형 공정을 사용하고자 하는 기업들에게 새로운 기회와 접근 방식을 제공할 것"이라고 말했다.

르네 하스 ARM CEO는 "컴퓨팅과 효율성에 대한 요구가 점점 더 복잡해지면서 우리는 새로운 차원에서 혁신할 필요가 있다"며 "ARM과 인텔은 세계를 변화시키는 차세대 제품을 위한 중요한 파운드리 파트너가 될 것"이라고 밝혔다.

ARM은 모바일 반도체 설계 디자인에 특화된 지식재산권 기반 기업으로, 애플을 비롯해 퀄컴, 삼성전자 등에 칩 설계 디자인을 판매하고 있다. 이 기업들은 ARM 설계를 기반으로 자사에 맞는 칩을 재설계해 판매 중이다.

업계 관계자는 "이번 협력은 인텔의 기술 로드맵에 대한 ARM의 신뢰를 의미한다"며 "이 일을 기점으로 향후 수년 내에 ARM의 고객사인 애플이나 퀄컴 등이 파운드리 계약 건과 관련해 TSMC나 삼성전자 대신 인텔을 선택할 수도 있다"고 전망했다.

인텔은 지난 2021년 겔 싱어 CEO 취임 후 파운드리 사업 재진출을 선언했지만 아직까지 존재감은 미미하다. 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 지난해 4분기 기준 세계 파운드리 점유율은 TSMC 58.5%, 삼성전자 15.8%, UMC 6.3%, 글로벌 파운드리 6.2%, SMIC 4.7%, 화홍그룹 2.6%, PSMC 1.2%, 타워(인텔 계열) 1.2%, VIS 0.9%, DB하이텍 0.9% 등의 순으로 나타났다. 인텔의 파운드리 사업 규모는 인텔 전체 연간 매출 중 1.4%인 10억 달러로, 순위권에 들지 못했다.

그러나 인텔은 파운드리 사업을 키우기 위해 공격적으로 나서고 있다. 특히 2021년 7월에는 나노미터를 뛰어넘는 옹스트롬 시대를 2025년부터 열겠다고 선포했다. 인텔은 인텔 20A(2나노 수준), 인텔 18A(1.8나노 수준) 등 초미세 공정을 상용화한다고 밝힌 바 있다.

다만 인텔의 18A 공정을 기반으로 한 반도체 양산의 성공 여부에 대해선 업계가 의구심을 드러내고 있다. 인텔은 최근 한 행사에서 20A와 18A 공정 개발을 마쳤다고 밝혔으나, 수율(결함 없는 합격품의 비율) 문제는 검증되지 않은 상태다.

인텔 파운드리 생산라인 [사진=인텔]

일각에서는 이번 양사 협업으로 그동안 경쟁에서 밀렸던 인텔이 추후 TSMC와 삼성을 위협할 수 있다는 관측을 내놓고 있다. 스마트폰에서 두뇌 역할을 하는 모바일 AP의 90% 이상이 ARM의 설계도를 사용하는 만큼 이들의 동맹을 가볍게 볼 수 없다는 판단이다.

업계 관계자는 " ARM이 인텔에 적극적인 구애를 나섰다는 것은 인텔의 미세공정 기술력이 10년에 가까운 '암흑기'를 거친 이후 겔 싱어 CEO 체제에서 다시 부활했다는 의미로 읽힌다"며 "인텔은 ARM 덕분에 앞으로 3나노급 이하 공정에서 수년 간 잠재적인 고객사를 안정적으로 확보하게 됐다"고 말했다.

 

12일(현지 시간) 미국 반도체 기업 인텔과 모바일 애플리케이션프로세서(AP) 설계 지적재산(IP) 1위 기업 영국 ARM이 중장기 파운드리(반도체 위탁생산) 동맹을 깜짝 발표했다. 글로벌 파운드리 시장의 후발주자인 인텔의 최첨단 공정에 ARM이 지원 사격을 나서면서 삼성전자 등 경쟁 업체들도 촉각을 곤두세우고 있다.

인텔과 ARM은 이날 협약을 통해 2024년 인텔의 18A(1.8나노) 공정에서 모바일용 반도체 생산이 확대될 수 있도록 ARM이 설계 협업에 나선다고 발표했다. 팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)는 “지금까지 팹리스(반도체 설계) 고객사들은 최첨단 모바일 기술을 중심으로 설계할 수 있는 옵션이 제한적이었다”며 “인텔과 ARM의 협력은 인텔파운드리서비스(IFS)의 시장 기회를 확대하고 모든 팹리스 기업에 새로운 옵션과 접근 방식을 제공할 것”이라고 밝혔다.

ARM은 모바일용 반도체 설계에 필요한 IP를 가장 많이 보유한 기업이다. 전 세계에서 생산되는 스마트폰의 90%가 ARM의 IP를 기반으로 설계된 AP를 탑재한다. ARM이 삼성전자, 애플, 퀄컴 등에 IP를 공급하면 각 사가 이를 자사 제품에 맞춰 설계한 뒤 파운드리 업체에 생산을 맡기는 구조다. 이번 협약으로 다수 팹리스 고객사들은 ARM의 지원을 받아 인텔 파운드리 공정에서 양산이 가능해진다.

양 사는 우선적으로 모바일 칩 설계에 중점을 두고 있지만 향후 자동차와 사물인터넷(IoT), 데이터센터, 항공우주산업 및 정부 부문으로도 협력을 넓힐 가능성을 열어뒀다. 업계에서는 ARM이 사실상 2024년부터 파운드리 시장 ‘본선 진출’을 준비하고 있는 인텔에 힘을 실어준 것으로 보고 있다.

인텔은 2021년 3월 파운드리 시장 진출을 선언했다. 2024년 네덜란드 ASML의 차세대 극자외선(EUV) 장비를 도입해 상반기(1∼6월) 2나노, 하반기(7∼12월) 1.8나노 등 선단공정 양산에 들어가겠다고 목표를 밝힌 상태다. 앞서 퀄컴이 자사 2나노 공정에 일부 제품 생산을 맡길 것이라고 발표하기도 했다. 삼성전자 파운드리는 2025년 2나노, 2027년 1.4나노 공정 양산을 목표로 하고 있다. 대만 TSMC도 2025년부터 2나노 양산에 들어갈 계획이다.

인텔의 반도체 매출에서 파운드리 부문이 차지하는 비중은 아직 미미하다. 블룸버그통신에 따르면 인텔 반도체 매출의 50.3%는 여전히 PC용 칩에서 나오고 있으며 30.4%는 데이터센터용이다. 파운드리 비율은 1.4%에 그쳤다. 블룸버그통신은 인텔과 ARM의 협력 소식을 전하며 “이번 협약은 겔싱어 CEO의 반도체 지배력 회복을 위한 계획 중 가장 최근 행보”라며 “그는 TSMC와 삼성전자에 뺏긴 기반을 끌어오려고 노력하고 있다”고 썼다.

지난해 이재용 삼성전자 회장과 ARM 최대주주인 손정의 소프트뱅크 회장의 회동, 박정호 SK하이닉스 부회장의 컨소시엄 인수 검토 발언 등을 계기로 제기됐던 국내외 반도체 업체의 ARM 인수합병 가능성은 불발로 마무리될 것이란 관측이 나온다.

 

현재 파운드리 시장에서 인텔 점유율은 미미한 수준이다. 하지만 인텔이 ARM과 협력으로 모바일 반도체 기술력을 확보한 만큼 선두 주자를 위협할 수준으로 성장할 수 있다는 관측도 나온다.

영국 정보기술(IT) 전문매체 테크레이더는 "인텔은 오랫동안 PC를 위한 프로세서를 만들었지만 휴대전화, 태블릿 등에 사용되는 저전력 반도체에선 두각을 보이지 못했다"며 이번 "ARM과의 협력이 인텔의 이런 약점을 보완해줄 것"이라고 전망했다.

실제로 인텔은 지난해 초 파운드리 사업 재진출을 선언하고 현재 미국과 유럽에 대규모 투자를 쏟아부으며 생산설비 확대에 집중하고 있다. 여기에 더해 ARM 지원을 받게 된 인텔 파운드리는 부족했던 모바일 역량을 보완할 수 있게 됐다. ARM은 모바일 반도체 지식재산권(IP) 시장 점유율 90%를 차지할 만큼 영향력이 막강하다. 애플, 퀄컴, 미디어텍 등 스마트폰 AP 강자들은 모두 ARM IP를 활용해 칩을 개발하고 있다.

그동안 애플은 TSMC에, 퀄컴은 삼성과 TSMC에 번갈아 가면서 칩 제조를 의뢰해 왔다. 이런 상황에서 인텔의 참전으로 애플과 퀄컴은 제조를 맡길 선택지가 늘었다. 기존 파운드리와 경쟁을 붙여 단가 인하를 추진할 수 있게 된 것이다. 반대로 삼성전자와 TSMC는 가격 협상에서 종전보다 불리해질 수 있다.

인텔의 AP 시장 진출은 지난해 시작됐다. 인텔은 지난해 7월 대만 미디어텍과 파트너십을 맺었다. 양 사가 구체적인 공정 수준과 생산 계획을 밝히지는 않았지만 업계에선 16㎚급 공정으로 미디어텍의 사물인터넷(IoT), 네트워크용 칩을 생산할 것으로 보고 있다. 미디어텍은 중저가 AP로 시장에서 입지를 넓혀가고 있는 기업이다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 미디어텍은 지난해 4분기 기준 시장 점유율 33%로 1위를 차지했다.

인텔 드라이브는 애플, 퀄컴, 미디어텍 등 AP 시장에만 국한되지 않는다. 세계 톱10 팹리스(반도체 설계 전문 회사) 중 7개가 미국 기업이기 때문이다. 미국 정부가 자국 반도체 산업 육성을 강조하며 전략적으로 인텔을 밀어주면 삼성과 TSMC는 상대적으로 불리한 위치에 놓일 수밖에 없다.

TSMC와 점유율 격차를 줄이는 데 애를 먹고 있는 삼성으로서는 인텔의 굴기가 더욱 반갑지 않다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 4분기 삼성전자 파운드리 시장점유율은 15.8% 수준이다. 반면 TSMC 점유율은 3분기 56.1%에서 4분기 58.5%로 올랐다. 이에 따라 업계 2위인 삼성과의 격차는 40.6%포인트에서 42.7%포인트로 늘었다. 트렌드포스는 올 1분기 TSMC의 글로벌 파운드리 시장 점유율이 60%대로 전 분기 대비 4%포인트 오르면서 삼성전자와 격차를 더 늘릴 것으로 내다봤다.

하지만 업계 일각에서는 인텔의 미세공정 실력을 의심하는 시선을 보내고 있다. 아직 외부에 뚜렷한 7㎚ 이하 미세공정 실력이 공개된 적이 없기 때문이다. 이런 상황에서 인텔이 불과 1년 안에 업계 1·2위인 TSMC와 삼성전자보다 먼저 초미세공정에 성공할 수 있을지에 대해 의문을 제기하는 시각도 많다. 이 때문에 이번 인텔과 ARM 연합이 일종의 '보여주기식 이벤트'라는 평가도 있다. 한 업계 관계자는 이번 발표에 대해 "나스닥 상장을 앞둔 ARM이 미국 기업과 연대를 보여주면서 투자를 독려하려는 의도도 깔려 있는 것으로 보인다"고 말했다.

샌드위치 위기를 피하기 위해 삼성전자는 기술 초격차에 더 속도를 낼 것으로 보인다. 삼성전자는 2025년 2㎚ 공정에서 반도체 칩을 양산하겠다고 선언했다. 업계에선 경기 평택에 들어설 4~6공장에 2㎚ 생산라인이 깔릴 것으로 전망하고 있다.

삼성전자는 이미 2㎚ 공정의 핵심 기술이라고 불리는 '게이트올어라운드(GAA) 공정' 도입에 세계 최초로 성공했다. TSMC 등 경쟁사가 2㎚ 공정에 도입을 예고한 이 기술을 3㎚ 공정에 이미 도입했다. GAA는 공정 미세화에 따른 트랜지스터 성능 저하를 방지하는 기술이다. 삼성전자에 따르면 이 공정은 기존 5㎚ 핀펫 공정보다 전력은 45% 절감되고 성능은 23% 향상된다. 여기에 더해 파운드리 최첨단 기술 연구 조직인 반도체연구소의 위상을 높이고 투자액도 늘리고 있다. 이재용 삼성전자 회장은 지난달 경기 화성 연구소를 방문해 "반도체연구소를 양적·질적인 측면에서 두 배로 키워나갈 예정"이라고 말했다. 실제 전자업계에 따르면 삼성전자에서 반도체를 담당하는 DS(디바이스솔루션) 부문의 올해 투자 규모는 45조~50조원으로 추산된다. 지난해 DS 부문 투자(47조8717억원)와 비슷하다.