반도체 공부 1

코로나 격리 기간 동안 작성한 내용입니다.

자율주행 시대가 도래함에 따라 차량에 들어가는 반도체의 양이 급격하게 늘어났다.

그래서 자연스레 반도체에 대한 수요가 급증하였다.

그래서 이번에 반도체 관련 용어에 대해 알아보았다.

 

IDM = Integrated Device Manufacturer

설계, 생산, 패키징, 판매 유통까지 모두 맡는 업체를 말한다.

생산과 설계, 유통을 모두 하는 인텔과 삼성이 여기에 속한다고 할 수 있다.

 

팹리스(Fabless)

Fabrication facility는 반도체 웨이퍼 생산 시설을 말한다.

즉, 이러한 Fab이 없다(less)는 말이므로 생산이 아닌 설계 중심 회사이다.

추가로 판매와 유통까지 포함하기도 한다.

대표적인 회사로는 최근 M1 칩을 설계한 애플이 있다.

애플은 반도체를 직접 생산하지 않는다. 설계만 할 뿐 제작은 TSMC에 맡긴다.

 

파운드리

파운드리는 팹을 가진 채 생산 및 제조를 전문으로 하는 업체이다.

생산만 전담하는 업체가 파운드리이다. TSMC, SAMSUNG 등이 있다.

삼성은 조금 특이하게 스마트폰용 AP를 본인들이 설계하나 동시에 외주도 맡는다.

이들 사이에서는 몇 나노공정을 언급하며 회로선폭을 얼마나 줄일 수 있느냐가 회사의 기술력을 나타내는 지표이다.

7 나노 이하의 기술력을 보유한 기업은 1위 TSMC와 2위 SAMSUNG뿐이다.

문제는 자신들의 고객들과 경쟁하지 않는다는 의미에서 반도체 설계에 나서지 않는 대만의 TSMC는 고객이 많다.

그래서 TSMC는 생산에만 집중한다. 반대로 삼성은 생산뿐만 아니라 칩 설계도 수행하는 기업이다.

그러다 보니 외주를 맡기려는 업체 쪽에서도 자신들의 칩 설계를 공개하기 꺼려해 고객이 상대적으로 적다. 

문제는 파운드리 산업의 구조이다. 왜냐하면 파운드리는 설비 증강이 곧 기술력 투자로 이어지기 때문이다.

설비가 많아질수록 생산량이 많아지고 수율이 낮더라도 기업이 요구하는 양을 처리할 수 있다.

당연히 이런 곳에 기업들은 외주를 더 맡길 것이고, 더 많은 이익은 곧 더 많은 생산 설비 구축, 기술력 투자라는 선순환 구조를 만들게 된다.

이처럼 생산량이 곧 설비 증강과 기술력 투자로 이어지는 단순한 구조이다 보니 이는 중요하다.

결과적으로 TSMC는 고객과 포트폴리오가 다양하나 삼성은 시설 및 고객 모두 부족한 상황이다.

과거 파운드리는 하청업체 취급을 받았지만 지금은 갑이 되었다.

 

패키징은 웨이퍼에서 생산된 칩을 기계에 붙여 사용할 수 있도록 포장하는 것이다.

칩리스 기업은 설계에만 집중한다. 대표적인 예가 ARM

EUV 장비를 제작하는 ASML 기업 또한 중요하다.

연간 생산량이 30대가 안될 정도로 소량생산하는 기업이다.