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[ANALYSIS] 삼성 전자의 수익률 문제는 큰 베팅을 위험에 빠뜨립니다.

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삼성전자 직원이 경기도 화성 공장에서 반도체 장비를 점검하고 있다. [JOONGANG PHOTO]

삼성전자가 반도체 수율로 어려움을 겪고 있어 시스템 칩과 파운드리 사업에 대한 거액의 투자가 위태로워지고 있다.

한동안 명백했고 반도체 업계 언론의 가장 좋아하는 주제였던 이 문제는 삼성전자가 개발한 시스템 칩인 최신 Exynos가 출시되면서 전성기를 맞았습니다. 이 칩은 Qualcomm의 Snapdragon 라인과 경쟁하고 세계 최대 스마트폰 제조사인 이 회사는 성능이 애플 제품과 맞먹는다.

‘반도체제국의 미래’를 집필한 반도체 전문가 정인성은 “삼성전자가 엑시노스 2200 납품이 지연되는 등 4나노 반도체 수율을 높이는 데 어려움을 겪었다”고 말했다.

엑시노스 2200의 출시가 1월에 1주일 연기되었습니다.

그는 “삼성전자는 수율 문제 때문에 엑시온 탑재 갤럭시S22 모델이 판매되는 국가 수를 줄여야 했다. 유럽 내 소수의 소규모 시장에만 출하했다”고 말했다. 미국, 한국, 인도 등 회사의 주요 스마트폰 시장에서 모든 Galaxy S22s에는 Snapdragon 프로세서가 탑재되었습니다.

수율은 실리콘 웨이퍼가 성공적으로 다이로 만들어지고 자체 패키징되어 반도체가 되는 양입니다. 수율이 낮을수록 생산되는 제품이 줄어듭니다.

삼성전자는 4나노 칩의 실제 수율을 확인하지 않았지만 국내 언론 보도에 따르면 이 비율은 20~30% 사이다. TSMC는 2019년 5나노미터 제품의 수율이 약 80%라고 보고했습니다.

이러한 배경 속에서 삼성전자는 최근 파운드리, 즉 칩가공 사업부에 대한 내부 조사에 착수했다. 이러한 조사는 일반적으로 실적이 저조한 부문의 운영을 더 면밀히 조사하기 위해 수행되지만, 이 경우 삼성전자 대변인은 “경쟁력 강화를 위한 정기적인 이벤트”라고 말했습니다.

2017년 사업부로 분리됐던 파운드리 사업이 이번 조사 대상이 된 것은 처음이다.

강문수 삼성전자 파운드리 시장전략팀장은 지난 1월 컨퍼런스 콜에서 최신 제조기술을 기반으로 칩을 생산하는 어려움을 인정했다.

강 교수는 제조공정의 복잡성을 이유로 새로운 공정 도입에 대해 “초기 단계에서 안정적인 수율 확보에 어려움을 겪는 것이 사실”이라고 말했다.

데이터 트래픽이 급격히 증가하고 기계 학습 및 메타버스 기능을 처리하기 위한 정교한 데이터 기능의 부하가 증가함에 따라 삼성 전자 및 대만의 TSMC와 같은 칩 제조업체는 집적 회로(IC)에 더 많은 트랜지스터를 집적하기 위해 맹렬히 노력하고 있습니다.

그렇게 함으로써 그들은 특정한 기술적, 물리적 한계에 부딪히기 시작했습니다.

HMC투자증권의 그렉 노 애널리스트는 “칩 성능을 높이려면 제조업체가 이미 극소량인 IC에 더 많은 트랜지스터를 통합해야 한다”고 말했다. “동시에 트랜지스터의 밀도가 높을수록 과열 가능성이 높기 때문에 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 통해 가능한 과열을 관리해야 합니다.”

Samsung Foundry는 회사의 Galaxy S22 시리즈인 Exynos 2200과 Qualcomm의 Snapdragon 8 Gen 1에 설치된 칩을 제조합니다.

S22의 데이터 처리 속도는 스냅드래곤 888, 엑시노스 2100이 탑재된 전작인 S21과 대등했다. 최신 시리즈는 Geekbench에 따르면 iPhone 11 Pro와 일치했습니다.

TSMC는 iPhone 시리즈용 프로세서를 제조합니다.

현지 언론은 한국 칩 제조업체의 가장 큰 파운드리 고객 중 하나인 Qualcomm이 Snapdragon 8 Gen 1 Plus 및 3nm로 평가될 8 Gen 1 시리즈의 다음 버전을 제조하기 위해 Samsung Foundry 대신 TSMC를 선택했다고 보도했습니다. .

대만 리서치업체 트렌드포스에 따르면 3분기 파운드리 시장 점유율은 TSMC가 53.1%, 삼성전자가 17.1%를 차지했다.

카운터포인트리서치에 따르면 모바일 프로세서의 경우 삼성전자는 지난해 4분기 점유율 4%로 전년 동기 대비 6%포인트 하락했다.

“삼성전자는 중국 ODM에 아웃소싱과 인소싱의 스마트폰 포트폴리오 전략을 재편하고 있다. 이에 따라 미드레인지 4G부터 삼성 스마트폰 포트폴리오 전반에 걸쳐 MediaTek과 Qualcomm 칩의 점유율이 증가하고 있다. 그리고 ODM에서 생산하는 5G 모델을 플래그십 모델까지”라고 리서치 회사는 썼습니다.

TSMC는 올해에만 440억 달러를 투자하여 파운드리 사업의 생산을 늘릴 계획입니다. 삼성전자는 지난해 프로세서 개발·파운드리 투자 계획을 2030년까지 171조원으로 상향 조정했다.

경기 수원에 본사를 둔 이 회사는 작년에 최소 170억 달러를 투자하여 텍사스 테일러에 새로운 파운드리 공장을 짓는 큰 움직임을 보였습니다. 1분기에 착공하겠다는 초기 계획에도 불구하고 건설은 아직 시작되지 않았습니다.

김양재 KTB투자증권 애널리스트는 “삼성전자의 시스템온칩 경쟁력이 약화됐다”고 말했다.

그는 “자체 제품에서 외주 칩 비중을 늘렸다”며 하반기 출시 예정인 폴더블 모델에는 퀄컴의 스냅드래곤 칩을 사용할 것으로 내다봤다.

박은지 기자 [[email protected]]


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