감자 칩 보다 맛있는 전자 칩에 대한 세기의 맛 대결! (반도체 패권, 반도체 전쟁, 칩 전쟁, 칩 패권, 칩워, chip war, 반도체 투자)

감자 칩 보다 맛있는 전자 칩에 대한 세기의 맛 대결! (반도체 패권, 반도체 전쟁, 칩 전쟁, 칩 패권, 칩워, chip war, 반도체 투자)

주의: 칩워, "누가 반도체 전쟁의 최후 승자가 될 것인가", 책을 인용하여 재해석한 달피셜(뇌피셜) 포스팅 입니다. 참고의 용도로 봐주시면 감사드리겠습니다!

칩워

책: 칩워, 누가 반도체 전쟁의 최후 승자가 될 것인가

크리스 밀러 지음, 노정태 옮김 

 

 

 

이 책을 인용한 이유?

요즘 반도체 관련으로 기사나, 뉴스나 정말 핫 이슈입니다. 미국의 칩 안보와 칩 동맹, 중국의 부상으로 반도체에 대한 도전, 삼성, SK하이닉스, TSMC, 애플, 인텔, 엔비디아, 화웨이 등등 반도체 관련으로 많은 국가와 기업이 반도체 전쟁의 대한 화제로 많이 언급되고 있습니다.

 

반도체

그럼 먼저 왜 반도체는 이렇게 중요한 아이템이 되었을까요? 이러한 이유는 경제적, 지정학적, 기술적 여러 복합적인 상호 관계로 이어져 촉발되었다고 생각할 수 있습니다. 코로나19의 발생으로 전자 제품에 대한 수요가 폭발적으로 늘어났고, 원할하게 공급 할 수 없는 공급 취약점이 발생 하였습니다 그리고 미, 중의 대립 구도로 긴장감이 증가 하였습니다. 이러한 반도체 칩은 기술 경쟁을 촉진시켜 기술 패권 경쟁을 더욱 심화시켰습니다. 디지털화 세계로 국가 인프라 건설 및 국방, 행정 건설 등등 필요한 반도체 칩은 타 외국 업체의 공급에 대한 의존도에 대해서 우려 해야하는 상황이 많들어졌습니다. 즉 단일 국가의 의존도를 줄이고 다양한 국가가 협력하여 국가 안보 이익에 충족되는 것을 보장하기 위해 중요해 졌다고 생각 해 볼 수 있습니다.

 

IBM PC

칩워라는 책은 반도체의 대한 역사 흐름과 어떻게 기업이 성장해 왔는지 또한 반도체가 세계에 어떠한 영향을 주었는지 알아 볼 수 있습니다.

 

 

떠오르는 한국, D램 경쟁의 서막

실리콘밸리와 일본 사이에 벌어진 처절한 D램 경쟁이 시작되었습니다. 그 무렵 한국에서는 반도체 사업을 우선 사업으로 인정 하였고, 1982년 이 후, 한국 정부는 재정 지원을 하겠다는 뜻을 드러내 반도체 산업에 약 4억 달러를 투자 하겠다고 약속 하였습니다.

삼성과 인텔

1983년 2월 삼성전자는 미래를 건 도박을 시작하였고, 미국에서는 한국인들과 함께하면 그들이 일본보다 더 저가로 판매하여, 일본이 D램 시장을 독점하는 일은 불가능할 것이라고 노이스는 예측하였습니다. 그리하여 인텔은 한국의 D램 생산를 삼성과 함께 합작하고, 투자에 합의하여 삼성이 제조한 칩을 인텔의 브랜드로 판매 하면서 일본의 위협에 대응하였습니다. 이러한 결과로 일본의 시장 점유율을 빼앗아 왔고, 미국과 일본 간의 무역 갈등으로 한국 기업들에게 호재로 작용 하였습니다.

삼성전자 D램 128GB

1986년 도쿄는 D랩의 대미 수출량을 제한하며 낮은 가격에 팔지 않겠다고 약속하였으며 이것을 1986년 미-일 반도체 협정이라고 합니다. 사실 실리콘밸리의 D램 생산은 거의 파탄 상태와 마찬가지였습니다. 일본의 독점을 막기위해 의도하진 않았지만 한국의 D램 시장 진출은 일본을 제외한 다른 누구여도 기분좋은 경사가 아니었을까 생각합니다. 그렇게 시간이 지나며 한국의 D램 제품에 대한 세계시장 점유율은 2024년 기준 1위 삼성전자, 2위 SK하이닉스, 3위 마이크론으로 해당 기업이 D램 시장을 선도하며 점유하고 있습니다.

 

 

대만의 TSMC 파운드리 반도체 1위 

TSMC

1990년부터 대만의 중요성이 커지기 시작했습니다. 모리스 창이 만든 TSMC의 눈부신 성장으로 주변의 이목을 끌었습니다. 1985년 대만은 전자 분야에 특화된 연구소를 설립하여, 모리스 창에게 그 기관을 이끌도록 하였고 해외에서 제작한 칩을 가져와 테스트하고 플라스틱이나 세라믹 패키지에 부착 해 보는 등 반도체 조립에서 아시아를 선도하고 있었습니다. 대만 정부는 미국의 RCA로부터 반도체 제조 라이선스를 받았고, UMC라는 반도체 제조 업체를 설립하기도 하였습니다. 하지만 건너편 중국이 가하는 경제적 위협이 많았습니다. 중국과 가격만으로 경쟁을 하게 된다면 그 어떤 세계보다 가격 경쟁 만큼은 이길 수 없을 것 입니다. 여기서 대만은 선도적인 첨단 반도체를 무조건 스스로 생산하는 나라가 되어야만 했습니다.

 

반도체

그때 당시 TSMC를 세우는데 필요한 자금의 48%는 대만 정부가 제공하였고, 모리스 창은 투자 관련으로 해외 반도체 기업을 찾았으며 네덜란드 반도체 회사인 필립스를 설득하여, 5800만 달러의 투자금과 함께 기술 이전과 지식 재산권 라이선스를 제공 받았습니다. 그 대가로 필립스는 TSMC 지분 중 27.5%를 차지하였습니다. 이에 탄력을 받은 TSMC는 지금까지의 숙련된 인력과 정부의 지원, 아시아와의 주요 공급업체 및 고객과 근접성까지 기술, 공급, 수요, 공급망 모두를 갖추면서 폭발적으로 급 성장 하였습니다. 이러한 발전 결과로 현재 TSMC가 파운드리 반도체 부분 부동의 1위로 안착하였습니다.

 

인텔 화려하게 꺼지는 불꽃, 엔비디아 활활 타오르는 불꽃

미국은 인텔이라는 믿을 만한 회사가 있었습니다. 옛날 반도체 업계에서 인텔은 비교 불가능한 위상을 가지고 있었습니다. 저 또한 컴퓨터 CPU는 무조건 인텔에서 만든 제품만 고집하여 구매 후 사용했었습니다. 하지만 지금은 CPU 구매 할 때 AMD?, 인텔? 고민을 많이하고 선택하여 구매합니다. 그러한 위상은 어디로 가고 왜 이렇게 되었을까요? 인텔의 첫번째 난관은 인공지능 이었습니다. 2010년 인텔의 핵심 사업 영역인 PC용 프로세서 시장은 성장이 정체 되었습니다. 새로운 CPU가 나왔다고 해서 컴퓨터를 바로 업그레이드 할까요? 아닙니다. 업그레이드 하려고 해도 키보드, 마우스, 램을 더 업그레이드 하겠죠, 하지만 이 때 인텔의 다른 주요 시장인 데이터 센터 서버용 프로세서 판매가 폭발적으로 늘어났습니다. 그 이유는 서버를 대여 해 주는 서비스가 등장했기 때문입니다. AWS, GCP, Azure 뿐만 아니라 많은 회사가 거대한 데이터 센터 네트워크를 구축하기 시작했습니다. 이러한 이유로 CPU판매가 급증 하였지만, 그가 등장하였습니다.

 

엔비디아 GPU

AI는 매번 다른 데이터를 받아, 같은 계산을 반복적으로 수행해야 합니다. 특정 AI 알고리즘을 학습하기 위해 특화된 칩이 필요 하였습니다. 그러자 엔비디아의 GPU가 등장하였습니다. GPU는 여러 데이터를 동시에 처리할 수 있습니다. 즉 CPU는 픽셀 하나 하나씩 봐야 하지만, GPU는 여러 픽셀을 동시에 볼 수 있습니다. 이러한 결과로 AI의 학습 시간이 대폭 줄어들게 되었고 엔비디아는 AI에 미래를 걸었습니다.

 

2020년대 말, 최첨단 프로세서를 제조할 수 있는 회사는 TSMC, 삼성 뿐입니다. 이러한 이유로 미국의 근심은 점점 커지고 있었고 전 세계의 반도체 수요를 담당하고 있는 두 회사 옆에는 최근 급 부상한 미국의 전략적 경쟁자 바로 중화인민공화국 중국으로부터의 위험에 노출되어 있기 때문입니다.

 

 

메이드 인 차이나 !! 冲啊 !! (돌격)

사이버 안보 없이는 국가 안보도 없다!, 2014년 중국 공산당 중앙위원회 총서기 시진핑 주석이 선언 하였습니다. 2000년대, 2010년대, 중 중국이 가장 많은 돈을 사용한 제품은 석유가 아닌 반도체 였습니다. 반도체야 말로 중국 성장에 매우 중요한 연료 입니다. 하지만 반도체는 중국의 지정학적 경쟁자들이 지배하는 물건입니다. 사실 중국의 AI기술은 세계 강국 중 하나로 자리 잡은지 오래입니다. 여러 시스템이 있겠지만, 대표적으로 감시 시스템을 예로 들수 있겠는데 이러한 제품은 중국의 경쟁자들에게의 칩을 가지고 오지 않으면 작동 될 수 없습니다. 중국의 입장에서는 그러한 기술이 언제 꺼질지 모르는 바람 앞의 촛불과 같습니다. 그리하여 중국 지도자들은 반도체를 자국에서 생산해야 한다고 생각합니다. 

 

중국 화웨이

반도체 공급망 전체를 놓고 볼 때 반도체 설계, 지식재산, 장비, 제조, 기타 다른 단계 등등 전체를 놓고 보았을 때 중국 기업은 6% 시장을 점유하고 있습니다. 반면 조지타운대학교의 연구자들에 따르면 대표적으로 미국은 39%, 한국 16%, 대만 12%를 차지하고 있습니다. 그렇게 시간이 지나며 중국의 화웨이가 부상하기 시작했고 하웨이는 자사 제품이 필요로 하는 약 250개의 핵심 부품 반도체를 선별하여 가능한 많은 칩을 자체 설계하기 시작하였습니다. 그들이 만든 칩은 주로 통신 및 기지국 뿐아니라 스마트폰용 애플리케이션 프로세서와 같은 반도체 칩 또한 포함되어 있습니다. 하지만 스마트폰 반도체는 매우 복잡하여 최첨단 기술이 필요하였는데 결국 애플 및 삼성과 비슷하게 칩 제작을 외주로 넘기기로 하였습니다. 

 

 

정리하며

한국의 삼성과 SK하이닉스는 D램이 부분 중, 어떻게 1,2위를 달릴 수 있었는지 알 수 있는 부분이었습니다. 기회란 누구에게나 온다고 합니다. 하지만 그것이 기회인지 아닌지를 인지할 수 있다면 얼마나 좋을까요?  그리고 TSMC의 모리스 창은 어떻게 투자자들을 설득하였을까요? 아니, 투자 하고싶게 만들었을까란 표현이 더 맞는 것 같습니다. TSMC는 국가 프로젝트 급이었고, 미국 반도체와도 연결이 있었다고 합니다. 그리고 TSMC는 칩을 설계하지 않고 만들기만 하겠다 하면서 "우리는 고객과 경쟁하지 않는다."라며 약속을 자아내기도 하였다고 합니다. 인텔과 엔비디아의 사례를 보기만 해도 정말 시대가 무섭다고 느껴집니다. 시대는 갑자기 변하여, 급변하는 세계에 빠르게 조화되지 못한다면 잡아 먹힐 것 같은 생각이 듭니다. 마지막으로 중국의 경우도 왜 그렇게 난리를 치는지 이해가 가는 부분이 많았습니다. 정말 재미있게 읽었으며, 참 여러 생각을 하게 만드는 책이었던 것 같습니다. 이렇게 각 국가의 상황과 반도체 흐름을 보고 어느 반도체 회사에 투자를 하면 맛있을지 곰곰이 생각 해 봐야 겠습니다.