삼성전자 시스템 반도체 1위 도전과 현황

삼성전자는 비전 2030을 통해 시스템 반도체 산업 1위라는 목표를 세우며 비메모리 반도체 산업인 차량용 반도체 산업과 이미지 센서 사업 그리고 파운드리 산업을 통해 목표를 달성하려는 모습을 보여주고 있습니다. 이에 시스템 반도체 산업 1위를 향한 삼성전자의 도전에 대해 살펴보도록 하겠습니다.

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삼성전자의 시스템 반도체 도전

삼성전자는 2019년 반도체 비전 2030을 통하여 시스템 반도체 1위라는 목표를 세우며 시스템 반도체(비메모리 반도체) 산업을 통해 메모리 반도체 매출 비중을 줄이며 보다 안정적으로 글로벌 반도체 왕좌의 자리에 오르겠다는 신념을 보여주었습니다. 삼성전자가 이러한 목표를 세워야 하는 이유는 4차 산업혁명으로 인하여 자율주행 산업, 메타버스 산업, 인공지능 산업 등 다양한 첨단 산업이 발전할 것으로 전망되고 있으며 이러한 산업의 성장으로 인해 비메모리 반도체의 성장이 메모리 반도체 산업의 성장보다 압도적으로 높을 것으로 전망되고 있기 때문으로 생각되고 있습니다. 삼성전자는 시스템 반도체 1위를 위하여 현재 파운드리 산업을 중심으로 이미지 센서 산업, AP산업, 차량용 반도체 산업에 투자를 진행하고 있으며 현재 대규모 M&A 역시 차량용 반도체 제조 기업이 될 것으로 전망되고 있습니다.

시스템 반도체 시장 규모와 점유율

2021년 8월 16일 세계 반도체 무역 통계기구 (WSTS)의 집계에 따르면 2021년 글로벌 시스템 반도체 시장 규모는 약 2,986억 달러(한화 약 352.4조 원)로 추산되고 있습니다. 전체 반도체 시장에서 시스템 반도체의 점유율은 약 54%를 기록할 거으로 전망되고 있으며 그 뒤로 아날로그 IC가 29.1%, 로직 IC가 16.2%, 마이크로 컴포넌트 10.9%를 점유할 것으로 예상되고 있습니다. 옴디아의 조사에 따르면 2020년 기준 글로벌 시스템 반도체 시장점유율은 1위 인텔(26.3%), 2위 퀄컴(7.1%), 3위 브로드컴(5.9%), 4위 TI(5.1%), 5위 엔비디아(4.8%), 6위 미디어텍(4.1%), 7위 AMD(3.6%), 8위 하이실리콘(3.1%), 9위 NXP(2.8%), 10위 애플(2.5%)이 차지하고 있는 것으로 나타났으며 삼성전자는 13위를 기록하고 있는 것으로 나타나고 있습니다.

파운드리 시장에서는 (2021년 3분기 기준) 대만의 TSMC가 53.1%를 점유하며 1위를 기록하고 있으며, 삼성전자가 17.1%로 2위, 대만의 UMC가 7.3%로 3위, 미국의 글로벌 파운드리가 6.1%로 4위, 중국의 SMIC가 5%로 5위를 기록하였습니다.

삼성전자의 비메모리 반도체 사업

삼성전자는 현재 파운드리 산업을 중심으로 이미지 센서, 차량용 반도체 등의 산업을 통해서 시스템 반도체 1위를 향해 나가는 모습을 보여주고 있습니다.

삼성전자는 현재 시스템 사업 중 파운드리 산업에 가장 투자를 늘리고 공을 들이는 모습을 보여주고 있습니다. 삼성전자는 현재 기술적인 면에서 TSMC보다 먼저 GAA기반 3 나노 공정의 양산을 계획하고 있는 모습을 보여주며 GAA기반 3 나노 공정 양산일은 올해 상반기로 계획되어 있습니다.(TSMC는 올해 하반기 3 나노 공정 양산을 계획하고 있으며 GAA공정은 2 나노 공정부터 도입할 것으로 알려지고 있습니다.) 현재 초미세 공정 개발 기술면에서는 삼성전자가 앞서고 있는 모습을 보여주고는 있지만 품질, 수율면에서는 아직은 엔지니어 평가에서는 TSMC보다 경쟁력이 낮은 모습을 보여주고 있으며 초미세 공정에 필수적으로 사용되는 장비인 EUV 노광장비 확보 문제에서도 TSMC에 밀리는 모습을 보여주고 있습니다. 따라서 향후 품질, 수율면에서 경쟁력을 높일 필요가 분명히 보이고 있으며, 영업력면에서도 더욱 경쟁력을 높일 필요가 있다고 생각합니다.

삼성전자는 이미지센서에서는 높은 경쟁력을 보여주고 있습니다. 삼성전자는 이미지 센서에서 현재 2억 화소대 신제품을 개발해내며 초격차 기술력을 보여주었습니다. 또한 이미지센서의 공정과 메모리 반도체 공정의 유사도는 약 80% 정도가 되는 것으로 알려지고 있으며 삼성전자의 메모리 반도체 설계능력을 이미지센서에 적용하게 된다면 더욱 높은 경쟁력을 보여줄 수 있다고 생각하고 있으며 공장 역시도 전환이 가능하기에 반도체 공급 과잉에 대비할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.

마지막으로 자동차용 반도체에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 삼성전자는 지난해 11월 차량용 시스템 반도체 3종을 공개하는 모습을 보여주었습니다. 삼성전자가 공개한 제품은 업계 최초로 5G 기반 차량 통신 서비스를 제공하는 통신칩인 엑시노스 오토 T5 123과 인공지능 연산 기능을 제공하는 인포테인먼트용 프로세서인 엑시노스 오토 V7, 차량용 인포테인먼트 프로세서에 공급되는 전력을 정밀하고 안정적으로 조절해주는 전력 관리 칩(PMIC) S2VPS01입니다. 이 외에도 삼성전자는 차량용 이미지 센서인 아이소셀 오토 4AC를 개발하였으며, 향후 차량용 반도체 기업을 인수합병(M&A)했을 경우 차량용 반도체 포트폴리오는 더욱 확대될 것으로 생각하고 있으며 시너지 효과 역시도 기대할 수 있을 것으로 보입니다.

삼성전자는 생각보다 빠르게 시스템 반도체 산업에서 성과를 보여주는 모습을 보여주고 있습니다. 하지만 아직 시스템 반도체 1위를 위해서는 더욱 갈길이 많이 남아있습니다. 특히 기술적인 측면에서는 높은 모습을 보여주고 있지만 품질 및 수율면에서는 안 좋은 모습을 보이고 있기에 수익성이 높지 않은 모습을 보여주고 있습니다. 특히 파운드리 산업의 경우 반도체 공급난으로 인하여 수혜를 본만큼 반도체 공급난이 완화된다면 점유율이 떨어질 우려가 분명히 있다고 생각하고 있습니다. 따라서 품질 및 수율 면에서 확실한 개선이 필요할 것으로 보이며 고객사 확보 및 영업력의 개선이 분명히 필요하다고 생각하고 있습니다. 하지만 아직 약속했던 2030년까지는 시간이 많이 남아있기에 삼성전자의 시스템 반도체 1위 가능성은 높다고 생각합니다. 앞으로 삼성전자가 비메모리 반도체 산업에서 어떤 모습을 보여줄지 기대가 됩니다. 지금까지 삼성전자 시스템 반도체 1위 도전과 현황에 대해서 알아봤습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.