K-반도체 특집 - 뉴노멀 시대와 반도체 산업의 전망

시장·산업 환경 차원의 변화…분업 구조에서 승자독식 구조로

반도체 분야 AI로 가속화  시스템 반도체의 차세대 성장동력 

코로나19 확산이 지속되면서, 주로 집에서 경제활동을 하는 개인, ‘홈코노미 족’들을 위한 디지털 플랫폼 서비스에 대한 전략적인 기획과 개선에 관심이 집중되고 있다. 이러한 가운데, 반도체 산업에서도 뉴노멀(new normal)가 도래하면서, 시장과 산업 환경 차원에서 변화가 대두되고 있는 것으로 나타났다. 뉴노멀 시대에 주목받고 있는 반도체 산업 분야와 전략을 짚어본다.

뉴노멀과 반도체

반도체 산업에도 뉴노멀 시대가 도래했다. 반도체 산업이 점차 분업 구조의 붕괴되고, 생산· 연구비용의 급증을 마주하게 되면서 새로운 성장 전략이 필요하다는 분석이 나온다. 이에 반도체 산업 뉴노멀 시대의 전략으로 확장과 비용 절감을 동시에 수행하기 위한 몸집 키우기와 기술 생태계 구축이 제기되고 있다.

몇 년 전까지만 해도 주당 2만 개의 웨이퍼를 처리하는 생산라인의 공장을 건설하는 것은 큰 규모의 의사결정이었으나, 현재 선도 기업들이 10만 WSW 규모의 생산라인을 확장하는 것을 종종 볼 수 있다. 이러한 대형 공장 건설에는 위험이 있다. 만약, 수요 예측 등에 실패할 경우 가동률이 떨어지고 이는 투자금 회수의 지연으로 이어져 기업의 생존을 위협할 가능성이 있기 때문이다.

그러나 전문가들은 반도체 산업의 구조가 빠르게 진화하고 있는 가운데, 기술 경쟁력 확보가 필수적이라고 관측한다. 투자비용에 대한 압박과 리스크가 있을 수 있으나, 투자비용을 빠르게 회수하기 위한 몸집 불리기 전략이 제안되고 있다.

반도체 산업의 핵심 경쟁력인 기술 역량 확보를 위한 기술 생태계 구축을 강화도 뉴노멀 시대에 중요한 과제로 꼽혔다.

반도체 산업은 기술 중심 산업으로 불리며, 경쟁사 대비 일정 수준 이상의 경쟁우위만 확보해도 특정 기업이 시장의 지배력을 급속히 확보할 수 있는 것으로 알려졌다. 이러한 특징으로 인해, 반도체 기업의 R&D 투자는 핵심적인 역량으로 강조되고 있다.

그러나 아직 시장이 개화되지 않은 기술을 위해 천문학적인 금액을 무조건적으로 투자하는 것은 매우 어려운 일이다. 이에 유망 기술을 육성하기 위한 정부의 보조금과 지원정책을 적극적으로 활용하는 것이 중요한 것으로 나타났다.

또한, 전문가들은 새로운 기술 경쟁력을 확보하는 것만큼 기존의 지적재산권(IP)을 보호하는 것이 중요다고 입을 모은다. 글로벌 인재의 영입을 강화하는 것도 새로운 반도체 산업의 우선순위다. 수요 산업의 소프트웨어에 능통한 개발자 풀을 확보하는 것 역시 필요할 전망이다.

특히 이번 코로나19 사태에 기업들은 공급망에 큰 교훈을 얻었다.

현재와 같이 특정 기업과 지역에 절대적으로 의존하는 모델은 급격한 공급망 붕괴의 리스크에 취약할 수밖에 없다는 것이 드러난 것이다. 따라서 반도체 기업들은 제2의 공급원 발굴, 전략적 소싱 비율 확대, 갑작스러운 상황에 대비하기 위한 전략적 재고 물품 비축과 같은 3대 노력을 지속적으로 강화할 것으로 보인다.

9-반도체 산업의 구조가 빠르게 진화하고 있는 가운데, 기술 경쟁력 확보가 필수적으로 대두된다.(삼성전자)

‘쇼티지’ 현상에도 밝은 반도체 시장 전망

글로벌 반도체 시장에서 공급이 수요를 따라가지 못하는 이른바 ‘쇼티지’ 현상이 지속되고 있는 가운데, 올해 반도체 업계 성장률 전망치가 상향 조정돼 주목받고 있다. 지난 3월만 하더라도 올해 세계 반도체 시장 규모가 4,900억달러에 못 미칠 것으로 예상됐지만, 최근에는 5,200억달러를 넘어서 20% 가까운 성장이 기대된다는 분석이 나왔다.

또한, 메모리 분야는 3개월 전만 하더라도 올해 매출성장률이 10%에는 못 미칠 것으로 예상됐으나, 최근 시장 상황을 반영할 경우, 30% 이상 초호황을 기록할 것으로 전망되고 있다.

세계반도체무역통계기구(WSTS)가 최근 공개한 ‘2021년 춘계 반도체 시장 전망 보고서’에 따르면, 올해 글로벌 반도체 시장 규모가 약 5272억달러(약 587조3000억원)에 달할 것으로 관측되고 있다.

이는 2020년 4404억달러와 비교하면 19.7% 늘어난 수치로, 지역별로는 아시아·태평양의 시장 성장률이 23.5%로 가장 높은 것으로 나타났으며, 유럽 21.1%, 일본 12.7%, 미주 11.1% 등이 뒤를 이었다.

또한, 삼성전자, SK하이닉스, 도시바, 소니 등 글로벌 기업들이 속한 WSTS는 비영리 단체가 3개월 간격으로 세계 반도체 시장을 분석한 뒤 주기적으로 발표하는 전망 보고서도 올해 시장 정장률이 대폭 상향 조정됐다.

WSTS는 정기 보고서에 따르면, 올해 세계 반도체 시장 규모가 전년 대비 10.9% 증가해 약 4883억달러에 이를 것으로 나타났다. 이때 발표된 성장률 전망치 10.9%도 3개월 전이었던 2020년 12월에 공개된 8.4%와 비교하면 2.5% 상향된 것이다. 이에 따라 지난 3월만 하더라도 10.9%였던 올해 반도체 시장 성장률 전망 수치가 3개월 만에 19.7%로 거의 2배 가까이 늘어난 것으로 나타났다. 특히 메모리 반도체 성장률이 큰 폭으로 조정됐다는 점이 눈에 띈다.

9-코로나19 사태 이후에도 비대면 경향이 지속되면서 기업용 시장이 지속 성장할 것으로 전망된다.(ThinkStock Photos)

최근에는 서버용 D램과 기업용 SSD 등의 수요가 늘며 가격 상승에 대한 기대감도 높아지고 있다. 이는 북미 데이터센터 업체들의 재고 조정이 마무리 단계에 접어든 것과 관련이 있는 것으로 관측된다.

이와 같은 성장세 전망은 국내 대표 반도체 기업인 삼성전자, SK하이닉스에 긍정적이다. 삼성전자와 SK하이닉스는 지난해 매출액 기준 글로벌 1~2위 메모리 업체로, 삼성전자는 D램과 낸드플래시 분야에서 모두 세계 1위이고, SK하이닉스는 D램에서 2위이며 낸드플래시는 4위로 파악됐다.

이러한 가운데, 삼성전자와 SK하이닉스가 기업용 메모리 반도체 시장을 정조준하고 있는 것으로 나타났다. 4차산업혁명으로 인한 빅데이터 시대 도래와 함께 코로나19 사태로 인한 재택근무·온라인 교육 활성화로 향후 서버 수요 증가와 함께 관련 메모리 시장도 성장할 것으로 전망되고 있기 때문이다.

삼성전자는 지난달 ZNS(Zoned Namespace) 기술을 적용한 차세대 기업용 솔리드스테이트드라이브(SSD) ‘ZNS SSD’를 출시했다. 6세대 V낸드 기반으로 4테라바이트(TB)·2TB 용량의 2.5인치 제품을 선보이며 주목받았다. SK하이닉스도 지난 4월 데이터센터에 사용되는 기업용 SSD ‘PE8110 E1.S’의 양산을 시작하는 등 경쟁력 강화에 집중하고 있다.

업계 전문가들은 지난해부터 코로나19로 비대면이 일상화된 가운데, 이러한 상황이 해소된 이후에도 비대면 경향이 지속되면서 기업용 시장이 지속 성장할 것으로 전망하고 있다. 또한, 우리 기업들이 상대적으로 고성능 하이엔드급이 많은 기업용 제품을 통해 기술 경쟁력을 과시할 수 있을 것으로 관측했다.

돈이 되는 ‘AI 반도체’

반도체 분야 무게추가 AI로 가속화되고 있는 분위기다. AI 반도체는 AI 서비스 구현에 필요한 대규모 학습·추론·연산 등을 실행하는 반도체로, 중앙처리장치(CPU) 등과 함께 작동한다. 4차 산업혁명, 비대면 경제 확산에 따라 시스템 반도체의 차세대 성장동력으로 주목받고 있는 것으로 관측된다.

네이버는 인공지능(AI) 반도체 투자를 강화하고 있는 것으로 나타났다. 강점인 데이터와 플랫폼 영향력에 AI 반도체 기술력을 더해 글로벌 시장에서 시너지를 낸다는 전략이다. 시장 규모가 크게 확대될 것으로 전망되면서, AI 반도체가 네이버의 미래 기술로 선정됐다는 분석도 나온다.

네이버의 스타트업 양성 조직 ‘D2SF’(D2 Startup Factory)는 최근 AI 반도체 스타트업 ‘퓨리오사AI’에 후속 투자를 단행한 것으로 나타났다. 퓨리오사AI의 투자유치액은 800억원 상당으로 국내 반도체 스타트업 중 최대 규모로 평가됐다.

퓨리오사AI는 데이터센터와 엔터프라이즈(기업용) 서버에서 AI 성능을 극대화하는 반도체를 개발 중이며, 특히 네이버는 퓨리오사AI의 학습된 모델로부터 결과를 추론하는데 최적화된 AI 칩을 설계하고 뛰어난 컴파일러(소프트웨어)와 하드웨어 설계 기술 역량을 주목한 것으로 알려졌다.

AI 컴퓨팅 기술 분야 선두주자로 꼽히는 미국 엔비디아의 ARM 인수, SK하이닉스의 인텔 낸드플래시 부문 인수, AMD의 자일링스 인수 추진 등 최근 글로벌 반도체 기업들의 굵직한 기업 인수합병 동향은 모두 ‘AI 반도체 역량 강화’라는 공통 목적이 있는 것으로 분석된다.

전문가들은 공간의 제약을 무너뜨린 5G가 앞으로 더욱 활발하게 활용되며, 6G와 그 이상의 인프라가 구축되면서 데이터 연산 능력이 IT 기업의 핵심 경쟁력이 될 것으로 전망했다. 네이버가 AI 반도체를 주목하는 이유로 관측된다.

그동안 데이터 저장이 ‘돈’이 됐다면, 이제는 저장한 데이터를 적재적소에 빠르게 활용하는 것이 중요한 시대가 될 것으로 보인다. 그 핵심 인프라가 바로 AI 반도체인 것이다.