파운드리

 



1. 본 의미
2. 반도체 위탁생산업체
2.1. 시장 점유율
2.2. 대표적인 파운드리 업체
3. 워크래프트 2의 건물


1. 본 의미

파운드리란 본래 주조공정을 통해 금속제품을 생산하는 공장을 말한다. 즉 금속을 녹여 거푸집에 넣고 가공하는 생산시설인 주조소를 가리키는 말이다.

2. 반도체 위탁생산업체

그러나 오늘날 언론에서 주로 사용되는 파운드리란 반도체 산업에서의 위탁생산 전문업체를 의미한다. 즉, 설계와 기술 개발을 배제하고 팹을 통한 반도체 생산에 치중하는, 팹리스 업체와 반대되는 개념의 업체들을 말한다. 반도체 제조회사가 설계에 따라 제조만 담당하는 파운드리 업체로 탈바꿈하는 추세의 원인은, 제조업체들이 타고난 설계능력의 한계, 그리고 기밀 유지에 민감한 반도체 업계의 특성 때문이기도 하다.
80년대 중반 뛰어난 기술력을 가졌지만 자본 및 생산시설이 부족한 반도체 설계업체들은 IDM의 과잉설비를 이용해야 했으나, 이런 업체들의 생산소요를 안정적으로 감당할 수 있는 파운드리 업체의 필요성이 인지되기 시작했다. 이러한 배경과 맞물려 창업한 TSMC는 팹리스 회사들의 기반을 제공하며 성장하게 되었고, AMD와 인텔을 비롯한 IDM 업체들 또한 파운드리 사업을 분리하는 움직임을 보이게 되었다.
삼성전자의 파운드리 사업의 경우 DS(Device Solutions) 부문 내 시스템 LSI 사업부의 파운드리 사업팀으로 존재하였으나 2017년 5월 12일 조직개편 설명회를 통해 파운드리 사업부를 분리해 독자적인 사업부로 승격하는 계획을 발표한 바 있다.#
도식적으로 반도체 기업을 생산공정에 따라 자사 브랜드의 반도체를 설계하며 팹(Fab)을 가지고 생산하는 종합반도체(IDM), 팹 없이 설계만 전문으로 하는 팹리스(Fabless), 이런 팹리스의 주문을 받아 생산을 담당하는 파운드리(Foundry)로 구분하나, 최근에 이르러서는 반도체 미세공정의 기술적 난이도 및 비용증가로 절대대수의 IDM들 또한 비용을 줄이기 위해 첨단공정에서는 파운드리에 생산을 위탁하는 팹라이트(Fab-light) 현상이 나타나고 있으며,[1] 반대로 IDM 중 미세공정 경쟁에 뒤처지지 않은 삼성전자나 SK하이닉스, 인텔 등은 파운드리 분야에까지 손을 뻗고 있다. 다만 점유율 10위권 안에 이름을 올리는 IDM은 삼성전자가 유일하며 하이닉스나 인텔을 비롯한 여타 IDM의 비중은 극히 미미한 편이다.
파운더리 업체는 완성된 칩을 생산해 파는게 아니고 실리콘웨이퍼에 고객이 설계한 대로 특정 공정으로 처리해서 웨이퍼 채로 납품한다. 이를 검사하고 잘라서 칩으로 만드는 것은 기본적으론 다른 반도체 패키징 업체가 담당한다. 따라서 가격도 칩 당 얼마가 아니고 특정공정으로 처리한 웨이퍼 1장당으로 매긴다. 예를 들어 14nm FinFET 공정 300mm 웨이퍼 한 장 당 1200달러 이런 식이다. 양품칩 수율은 고객의 설계에 따라 다르므로 기본적으로 고객의 책임이고 납품가격과 큰 관계없다.
반도체 설계업체가 설계한 칩을 파운더리 업체에 생산을 의뢰하기위해 설계와 레이아웃 과 검증을 끝내는 것을 tape out 이라고 하는데 넘기는 것은 회로도가 아니라 배치가 끝난 도형정보(보통Gerber file 이라는 배치정보로 마치 도시의 항공사진이나 지도 또는 기계설계의 AutoCAD 의 DXF 파일에 해당)로 이걸 기계가공 NC 머신에 종이테이프로 입력하듯 물리적 마스크를 만든다.
이 분야의 절대강자는 대만으로 시장 점유율 10위권 안에 점유율 48.1%를 기록하는 업계 1위 TSMC를 포함해서 4위인 UMC, 그 아래로 파워칩에 뱅가드까지 10위권 안에 무려 4개의 기업이 대만 국적이다.
한국은 삼성전자와 DB하이텍이 각각 세계 2위, 10위의 순위를 기록하고 있다.[2]

2.1. 시장 점유율

2019년 1분기 기준, 삼성전자가 2위 까지 올라왔고 점유율도 상당히 많이 상승하였다.
2020년 1분기 기준, 삼성전자의 점유율은 주춤한 반면 TSMC의 점유율이 대폭 상승하였다.
2020년 2분기 기준, 삼성전자가 TSMC의 점유율을 일부 가져온듯한 모양새이다.[3]
2020년 3분기 추정 기준, 삼성전자의 점유율이 다시 감소하고 TSMC의 점유율이 상승하였다.
2020년 4분기 추정 기준, UMC와 글로벌파운드리의 순위가 역전되었다.

2.2. 대표적인 파운드리 업체

파운드리 시장 점유율 51.5%의 업계 1위이자 반도체 업계의 슈퍼을. 대만 기업 부동의 시가총액 및 영업이익 1위 회사이며, 삼성전자 반도체 사업부나 인텔과 견주어도 크게 뒤지지 않는 초거대 기업. 미세공정 기술력은 물론이고 전세계의 모든 파운더리를 통틀어 압도적인 생산능력(CAPA), 풍부한 설계자산(IP), 고객사에게 원스톱 형태로 제공할 수 있는 후공정 서비스까지 그야말로 파운드리 업계의 끝판왕이다.
세계 4위이자 대만 파운드리 콩라인.
  • Powerchip
  • Vangurad
넘사벽인 TSMC를 제외하면 경쟁하는 파운더리들과 체급 자체가 다르기 때문에 미세공정에서 절대적으로 앞서고 있으며 2010년대 들어 매출이 무섭게 상승하고 있다. 2018년에는 연내달성을 목표로 '시장점유율 2위-매출 100억 달러'를 제시했는데, 이를 무난히 달성함으로 글로벌파운드리를 제치고 업계 2위에 안착했다. 최근에는 글로벌파운드리가 7nm급 공정 개발을 무기한 연기하거나, 인텔이 7nm급 EUV 공정을 뒤로 미루는 등, 다른 파운드리 업체들이 7nm 공정에 고전하면서, 현재 성공적으로 7nm 공정을 이용한 양산능력을 갖춘 곳은 삼성과 TSMC 둘 뿐이다. 하지만, 두 업체 간 수주량, 실장 생산량엔 큰 차이가 있다.[4]
  • DB하이텍[5]
한국 유일의 순수(Pure-Play) 파운드리 업체. 전신은 아남반도체로 1968년에 설립된 대한민국 최초의 반도체기업이었으나 90년대 후반 외환위기때 아남그룹이 해체된뒤 동부그룹으로 넘어왔다.[6] 그러나 10년 넘게 누적된 손실이 수조원에 달하며 동부그룹이 반쯤 해체되는 원흉이기도 했으나 2010년대 이후 턴어라운드에 성공, 영업이익률이 20%를 넘는 알짜기업으로 거듭났다. 동부가 한창 구조조정에 집중하던 당시 중국 SMIC나 이스라엘 타워재즈에 매각될 위기에 처하기도 했으나 결과적으로 모두 무산되었다. IDM 포함 세계 10위, 순수 파운드리 기준으로는 세계 9위의 점유율을 기록하고 있으며, 2017년 기준 매출액은 6,797억원 수준이다.
  • 매그나칩
구 하이닉스 비메모리 사업부 및 LG반도체 전신. 매그나칩은 동부하이텍과 달리 DDI, PMIC 등을 자체 설계하는 IDM이기도 하다. 분사 이후 2017년부터 턴어라운드를 하며, 2018년 8,000억원의 매출을 냈다. 대한민국 최초 뉴욕증시상장(NYSE) 회사이다. 몇년 전부터, LG그룹에서 "LG디스플레이+실리콘웍스+매그나칩반도체= LG반도체(IDM 종합반도체)" M&A를 원한다는 소문이 있다. 그 이유는 매그나칩반도체는 구 LG반도체의 전신이며, 반도체 Fab(공장) 및 기술력(OLED 강점)을 인수하고 싶어한다. 다만, 노후화된 공장, 부채 및 높은 임금과 2,500여명의 직원들을 다 커버 할 수 있을지 의문이다.
결국 2020년 03월 SK하이닉스에서 매그나칩반도체 파운드리 사업부를 인수하기로 결정하였다.
  • 키파운드리 (매그나칩반도체 파운드리사업부[1,500명], SK하이닉스 인수)
SK하이닉스의 자본으로 새마을금고(최태원 자금이라는 소문)와 크레디언 사모펀드와 매그나칩반도체 파운드리 사업부를 인수하여 설립. 2021년 매출은 6,000억 수준을 예상을 하고 있으며, SK하이닉스에서 예전처럼 비메모리 사업부 설립을 예상하고 인수하였다는 소문이 많음. 최근, SK하이닉스 본사(이천)에서 TFT팀을 구성하여, 청주에 남아있는 SK하이닉스시스템IC와 키파운드리를 3년 내에 합작하여, SK하이닉스 비메모리 사업부로 구상을 예상한다는 소문이 많이 있음. SK하이닉스 입장에서 현존하는 메모리 사업부보다 미래적 가치 및 경쟁을 생각해서 비메모리 사업부에 많은 투자를 예고하였다. 최근 선출된 임원진들 또한 SK그룹 본사에서 추천해주는 방식이라고 한다. 전략적 방향성은 2가지로 나뉘어서 생각하면 된다고 예상한다. 1.SK하이닉스시스템IC와 키파운드리 합작(건) 2. SK하이닉스시스템IC와 키파운드리를 합작하여,SK하이닉스 비메모리 사업부 설립(건). 또한, SK하이닉스에서 키파운드리 투자를 아낌없이 하라는 지시가 지속적으로 내려오고 있다는 소문이 있다.
하이닉스가 파운드리 사업부를 분사하며 매그나칩반도체 공장을 인수하여 설립. 삼성에 비하면 점유율은 극히 미미한 편이다. SK하이닉스 시스템IC의 2017년 기준 매출은 5,000억 정도 수준이며, 중국 합작법인(SK하이닉스 지분 50.1% 중국 지분49.9%)으로 인수가 되었다. SK하이닉스 시스템IC가 2년 내에 국내의 모든 사업장을 처분하고 중국으로 떠난다는 것은 이미 반도체 업계에서는 알려진 사실이다. 현재 2020년 8월기준으로 SK하이닉스시스템IC의 공장설비는 대부분 중국으로 떠난지 오래되었다.
AMD가 생산(Fab) 부문을 분사, 아부다비에 매각하여 설립되었다. 14년에는 IBM의 라인을 1조원의 돈을 받고 인수하기도. 업계 1위 TSMC를 이어 만년 2위 자리를 유지하다 14nm 공정부터 삼성에게 라이센스를 받는 등 뒤쳐지는 모습을 보이더니 어느새 규모에서나 미세공정 수준에서 삼성에게까지 밀려버린 안습한 이미지가 있다. 근래에는 여러 좋지 않는 소식들이 들려오는 중인데, 자사의 300mm IBM 팹을 매각하기도 하고 인수설이 떠돌기까지 할 정도로 썩 낙관적이지 못한 분위기다. 19년 기준 세계 3위를 기록하고 있다.
NIC 나 Wi-Fi 부분도 타사보다 수준이 높다고 알려져 있다. 그도 그럴 것이 지금까지 생산한 인텔 CPU와 보드를 컨트롤하기 위한 인텔 칩이 모두 이 회사에서 만들어 지는데, 그 수도 엄청나지만 서버군을 생각하면 가격대가... 다만, 2018년 현재 10nm 공정 생산이 실패한 것으로 알려지면서 향후 기술력 확보에 의문 부호가 붙고 있다. 때문에 인텔 CPU의 틱톡, PAO 전략에도 차질이 생겨 2020년까지 6년이란 세월을 데스크탑 CPU는 14nm 공정을 벗어나지 못하고 있으며, 이로 인한 14nm 공정에 대한 수요 폭증으로 메인보드 칩셋도 구식 공정인 22nm로 돌려버리는 등 어떻게든 14nm 공정으로 시장을 버텨보려고 안간힘중이다. 그래서 생긴 별명이 14nm 깎는 장인.
세계 5위의 파운더리이자 중국 1위 업체. 중국 정부 차원에서 적극 밀어주고 있으며 홍콩 증시에 상장된 기업이기도 하다. 물론 미세공정 수준에서는 상위 4개 기업에 비하면 크게 밀린다.참고기사
  • Hua Hong Semi

  • 기타
    • TowerJazz
이스라엘의 기업이다.
  • X-Fab
유럽 기반.
일본의 종합반도체기업.

3. 워크래프트 2의 건물

주조소
[1] 단 이는 시스템 반도체 기업에 한정되며, 하이닉스나 마이크론 같은 메모리 업체의 경우 소품종 대량생산 체제로 공정 자체가 경쟁력에 직결되므로 생산을 외부에 위탁하지는 않는다. 참고로 반도체 CAPEX 10위권 안에 이름을 올리는 시스템반도체 IDM은 인텔과 유럽의 ST마이크로가 전부인데, 후자의 투자규모는 1조가 채 되지 않아 그 비중이 극히 미미하다. 삼성이나 TSMC, 인텔은 기본이 10조다.[2] Pure-Play 파운드리로 삼성을 제외하면 DB하이텍도 세계 9위다.[3] 현재 TSMC의 펩으로 공급할 수 있는 양보다 수요가 더 많기에 TSMC와 공정에서 크게 차이나지 않는 삼성으로 수주를 넣는 기업이 많아졌다. 업계에서는 클라우드 컴퓨팅의 등장과 발전으로 반도체 수요가 꾸준히 증가해 이런 동향이 계속 될 것으로 보고있다.[4] 특히 고객과 경쟁하지 않는다는 TSMC와 달리 고객과 경쟁관계라는 태생적인 약점을 가지고 있다. 삼성전자는 이것을 극복하기 위해 자사의 설계역량을 고객기업을 위한 맞춤설계 반도체칩 제조라는 발상의 전환을 통해 맞서고 있다.[5] 동부하이텍[6] 일부만 넘어왔고 나머지는 앰코로 이어진다.

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