미국의 반도체에 대한 투자가 적극적입니다. 미국은 반도체에 대한 설계능력이 가장 앞서면서도 설계한 반도체를 만들어낼 공장(fab)이 없는 상태입니다.
중국의 세력 확장과 더불어 대만의 tsmc는 반도체 공급처로서 불안하고 한국의 삼성전자와 하이닉스도 중국에 근접해 있는 기업입니다.
경쟁력 있는 반도체 생산시설을 자국내에 확보하지 못한다면 단순한 생산차질을 넘어 안보와 직결된다는 위기의식이 트럼프 행정부를 넘어 바이든 행정부까지 이어지는 미국의 당면과제입니다.
반도체 중에 가장 문제가 되는 파운드리 분야의 선두기업으로 tsmc와 삼성전자가 있습니다.
세계 파운드리 시장에 상황을 알아보고, 삼성전자와 tsmc의 파운드리 기술 현황을 비교해 보겠습니다. 관련된 증권사 리포트를 중심으로 투자방향도 함께 생각해 봅니다.
1. 세계파운드리 시장
세계 반도체 시장의 shortage는 클라우드, AI, 5G, 전기차, 자율주행으로 연결되는 4차 사업의 도래에 기인합니다. 더 빠르고 더 많은 데이터가 오고 가기 위해서는 이를 처리할 더욱 고성능의 반도체가 필요합니다.
이는 단순한 대량생산이 아닌 각 분야의 요구를 채워줄 맞춤형 반도체가 필요합니다.
이 필요를 채워주는 것이 반도체 산업 중 파운드리 부문입니다. 반도체 칩을 생산 후에 필요한 회로를 새겨 주는 과정입니다.
세계 파운드리 시장은 대만의 tsmc가 약 54%, 우리 삼성전자가 18%, Glaval Foundry 7%, UMC 7%로 tsmc와 삼성전자의 과점 상태입니다.
시장점유율 3위, 4위 업체인 Global Foundries와 UMC는 EUV에 대한 투자가 없기 때문에 기존에 적용하던 Mid-end 제품을 양산하고 있습니다.
Mid-end 제품은 차량용 반도체의 수요가 많은 부분입니다. 전기차의 수요로 현재 CAPA로는 지속적인 반도체 부족이 전망됩니다.
High-end 파운드리는 tsmc와 삼성전자의 시장지배가 지속될 것으로 전망되고 있습니다. 최고 기술 수준의 반도체 칩의 생산을 위해서는 EUV라는 노광장비를 도입해야 하고 이는 막대한 투자비용과 높은 생산기술의 축적이 필요합니다.
현재 유럽과 미국의 반도체 산업 육성은 자체적인 반도체 회사의 설립이나 지원은 어렵다는 것이 지배적입니다. TSMC나 삼성전자의 Fab(공장)을 유치하는 방식이 가장 현실적이라는 것입니다.
TSMC와 삼성전자의 파운드리에 대해 알아봅니다.
2. tsmc의 파운드리
tsmc의 파운드리 세계시장점유율은 2021년 54%를 예상하고 있습니다. 미국과 중국의 반도체 생산 경쟁으로 더욱 수혜가 예상됩니다.
삼성전자에 비해 파운드리 전문기업인 tsmc의 영업이익률이 더 크게 나타날 것으로 전망하고 있습니다. 아래 그림과 같이 tsmc의 영업이익률은 40%에 달합니다.
삼성전자의 반도체 부문 영업이익률이 약 30%인 것과 비교하면 실로 어마어마합니다. tsmc의 주가가 삼성전자의 2배 가까운 밸류에이션에 거래되는 이유입니다.
3. 삼성전자의 파운드리
삼성전자는 2020년부터는 7nm/5nm/3nm EUV 공정에서 tsmc와 경쟁하고 있습니다. 이는 고객사인 Apple, Qualcomm, AMD, NVDIA, IBM 등의 요구를 맞추기 위한 것입니다.
고가의 장비인 EUV를 통해 High-end 공정을 늘리며 TSMC와 함께 파운드리 시장을 주도하고 있습니다.
삼성전자 파운드리의 장점은 DRAM의 EUV 공정을 Foundry 생산라인과 공유할 수 있다는 것입니다. 이는 설비투자의 비용 부담을 줄일 수 있다는 장점이 있습니다.
다른 반도체 업체에서는 불가능한 것입니다. 또한 2022년부터는 DRAM 라인에도 EUV 공정이 메인이 될 전망입니다. 후발업체와의 기술격차는 더욱 커질 전망입니다.
4. EUV현황 비교
세계 유일의 EUV 장비 업체인 ASML은 2021년 41대, 2022년 51대의 EUV의 출하를 예상합니다.
이중 40대는 예약 완료 상태이고 나머지는 삼성전자가 추가 확보할 가능성이 높다고 봅니다. 이는 삼성전자와 타업체의 CAPEX 금액을 산정하여 예상한 것입니다.
2021년 말까지 삼성전자는 약 31대의 EUV 장비를 확보할 것으로 전망합니다. tsmc는 총 70대를 보유할 전망입니다.
EUV 장비는 최첨단 공정을 진행하기 위한 핵심설비로서 대당 가격은 약 1,800억 원이고 7nm이하 공정에서 Fab당 10~20대가 필요하고 합니다. 막대한 초기 투자비는 경쟁업제의 미세공정 확보를 어렵게 만듭니다.
5. 투자 방향
반도체 shortage는 2023년까지 지속될 것으로 보입니다. 만약 대만과 한국에 큰 사건이 벌어진다면 미국의 IT기업들이 모두 멈추는 상황이 됩니다.
이를 막기 위해 바이든 행정부는 반도체 부문에 250억 달러 지원을 발표했습니다. 미국에 반도체 공장이 필요하다는 것입니다.
현실적인 대안은 tsmc와 삼성전자가 미국에 현지 공장을 세우는 것이고, 투자계획도 발표했습니다. 이 과정에 반도체 전공정과 후공정의 장비 공급업체들이 수혜를 받을 수밖에 없습니다.
특히 tsmc와 협력관계인 대형 후공정 업체(OSAT)가 지속적인 수혜를 입을 것입니다.
삼성전자와 TSMC의 후공정업체들은 좋은 투자대상으로 부각될 것입니다. 이 글의 내용은 증권사 리포트을 나름의 기준으로 정리한 것입니다.
개인적인 의견과 구체적인 숫자보다는 방향에 대한 내용이니 도움이 되었으면 좋겠네요.
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