반도체 시장의 성장 영역: 비메모리 반도체

우리가 뉴스에서 삼성전자나 SK하이닉스에 대한 이야기를 들을 때 대게 메모리 반도체의 시장이나 실적에 대해 이야기를 듣지만, 실제로 반도체 시장은 비메모리 반도체 시장이 더 크다

 

2022년 전망치 기준 메모리 반도체 시장은 1709억 달러이지만, 비메모리 반도체 시장은 3747억 달러다. 비메모리 반도체 시장이 2배 이상 더 크다. 비메모리 반도체 시장의 규모가 큰 이러한 추세는 2020년 현재에도 동일하며, 시간이 갈 수록 더 격차가 커진다.

 

물론 수량 기준의 시장은 좀 다르다. 메모리 반도체의 경우는 수량 증가(bit growth) 속도는 훨씬 빠르지만, 가격 하락으로 인해 금액 기준의 시장 성장이 비메모리 반도체에 비해서는 떨어지기 때문이다. 비메모리 반도체는 다양한 종류가 있고, 메모리 반도체 처럼 bit 용량 기준과 같은 획일적인 기준으로 수량(volume)을 측정하기 어렵기 때문이다.

 

삼성전자는 물론 최근 10년간 휴대폰의 CPU에 대항하는 AP process와 카메라 모듈에 탑재되는 image sensor를 중심으로 비메모리 반도체 사업을 system LSI 사업부에서 활발히 전개해 왔지만, 아직까지는 메모리 반도체 사업의 비중이 절대적이다.

 

삼성전자는 현재 메모리 반도체 시장에서는 글로벌 시장 점유율 40%를 점유하고 있지만, 비메모리 반도체 시장에서는 10위에도 들지 못하며, 반도체 업계 관계자는 "삼성이 비메모리에서 존재감이 없어 '반쪽짜리 강자'라는 말을 듣는다"고 말했다.

 

SK하이닉스 역시 비메모리 반도체 분야는 파운드리 중심으로 image sensor에 대한 생산이 대부분이며, 삼성전자보다 뒤쳐져 있고, 메모리 반도체의 의존도가 더 높다.

 

따라서, 삼성전자는 반도체 사업 성장을 위해서 앞으로 비메모리 반도체 영역에서 좀더 적극적인 성장을 추구해야 한다. 

2019년에 삼성전자는 앞으로 12년간 133조원을 비(非)메모리 반도체 분야에 투자해 2030년 세계 비메모리 시장 1위에 오르겠다는 로드맵을 발표했다.

 

비메모리 반도체는 현재 TV·세탁기·냉장고·자동차 등 거의 모든 기기에 들어가는 부품일 뿐 아니라 자율주행차·로봇·드론 등 미래 기술의 핵심이기도 하다. 

삼성전자는 비메모리 분야에서 계속 뒤처지면 향후 세계 기술 패권 경쟁에서 밀려난다는 위기감에 휩싸여 있다. 이재용 부회장은 지난 1월 더불어민주당 홍영표 원내대표와 만난 자리에서 "반도체 시장 위기 극복을 위해 비메모리 반도체 사업을 적극 육성하겠다"고 말한 바 있다.

◇메모리 반도체 의존 너무 큰 한국

반도체 시장 규모 및 점유율

여기에 중국은 정부 주도의 메모리 반도체 굴기(崛起·몸을 일으킴)를 통해 강력한 경쟁자로 성장하고 있다. 아직 기술 격차가 있다고 하지만, 중국 기업들이 본격적으로 반도체 양산에 나서 삼성을 위협할 때까지 남은 시간은 많지 않다.

반대로 비메모리 반도체는 AI·자율주행차 등의 발전으로 빠르게 커지고 있다. 미국의 인텔·퀄컴 등 반도체 기업은 물론이고 페이스북·구글·아마존, 중국 알리바바 등 IT(정보기술) 기업들은 자율주행차·AI 반도체 등 차세대 비메모리 기술 개발에 총력을 다하고 있다. 반도체 업계 관계자는 "한국 반도체 산업은 그동안 메모리 반도체 성공에 취해 이런 경쟁에 뛰어들지 못했다"고 말했다.

◇비메모리 반도체 산업 생태계 육성

삼성전자가 24일 발표한 '반도체 비전 2030'은 대규모 R&D(연구 개발)와 시설 투자로 비메모리 반도체 산업 생태계를 만들겠다는 목표를 갖고 있다. 투자 목표는 연평균 11조원으로, 기존 비메모리 반도체 투자의 약 두 배 규모다. 전문 인력 고용 예상 규모는 1만5000여명이다.

투자는 비메모리 반도체의 핵심 분야인 파운드리(반도체 위탁생산)와 시스템LSI(large scale integration·대용량 집적 회로)에 집중된다.

우선 삼성전자는 파운드리 기술 연구개발과 설비 투자에 각각 40조원과 58조원을 쏟아붓겠다고 밝혔다. 파운드리는 애플·퀄컴 같은 기업으로부터 반도체 설계 도면을 받아, 위탁 생산을 해주는 것이다. 대량 생산 능력과 미세 공정 기술이 핵심이다 보니 기존 메모리 반도체 기술도 활용할 수 있다. 삼성 입장에서는 단기간에 경쟁력을 키울 수 있다는 것이다. 삼성전자는 신규 파운드리 공장도 구축할 예정이다. 삼성 관계자는 "조만간 세계 1위인 대만 TSMC보다 앞선 기술로 반도체를 위탁 생산해 고객사를 늘려나가겠다"고 말했다.

인텔·퀄컴 등 미국 반도체 기업이 장악하고 있는 시스템 LSI에는 35조원을 투자한다. 시스템LSI는 PC용 중앙처리장치(CPU), 이미지 센서, 스마트폰용 반도체 등을 말한다. 투자액은 대부분 연구개발에 쓰인다. 삼성은 특히 차세대 통신·자율주행차·AI에 들어가는 반도체를 만들 고급 인력을 대거 육성하겠다는 전략이다. 삼성은 자사 반도체 특허를 중소 반도체 업체가 쓸 수 있도록 지원하는 계획도 갖고 있다.