[공부용리포트] 애플과 인텔, 프로세서와 파운드리 산업

 

한화투자증권_반도체_210324

 

격변하는 프로세서 시장 : 파운드리만 성장한다

 

 

 

 

 

 

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1. 애플 실리콘이 시장에 미치는 영향

 

 

작년 11월 애플이 M1칩 cpu를 차용한 맥북 프로를 발표하였다.

 

M1칩이란 ARM을 기반으로 애플이 직접 만든 저전력 cpu칩이다.

 

ARM이란? 

ARM은 칩을 직접 만들지 않고, 칩의 설계 설루션만(한마디로 그냥 툴만)을 다른 회사에게 판매해서 그들이 직접 칩을 제조할 수 있도록 서비스를 제공하는 회사다. 반도체 설계는 워낙 진입장벽이 높은 산업이다 보니 설계에 필요한 도구를 제공해서 스마트폰 제조사, PC 제조사들이 쉽게 쉽게 CPU를 만들 수 있도록 해주는 것이다. 애플도 이 ARM을 이용해서 스마트폰 CPU를 설계한다.

 

원래 M1칩은 스마트폰용이라 이걸 PC에 사용하게 되면 기존의 인텔 cpu의 성능을 따라갈 수 있을지 의문이었는데 신형 맥북을 보니 성능과 전력 소모의 측면에서 기존 인텔 PC의 것 보다 비슷하거나 더 뛰어나다는 평이 많다.

 

 

 

M1 vs 인텔 

 

 

이로써 애플은 PC와 스마트폰 사업에서 모두 CPU와 소프트웨어의 완전한 내재화를 이루었다. 인텔은 기존의 고객처를 잃은 것뿐만 아니라 되려 경쟁자가 더 생긴 꼴이 돼버렸다. 

 

 

 

2. AMD와 인텔의 CPU 전쟁

 

과거 AMD가 살아날 수 있었던 가장 큰 이유는 칩 생산을 분리 매각하고 설계에만 올인했기 때문이다. 본인들은 CPU/GPU 설계에만 집중하고, 생산은 외부 파운드리에 맡기기로 결정하면서 현재의 AMD로 거듭날 수 있었다.

 

AMD가 본격적으로 인텔을 따라잡은 것은 2020년도부터다. 7 나노 기반의 ZEN3 CPU를 출시하면서 본격적인 M/S의 변화를 불러일으켰다. 

 

 

 

AMD와 인텔 M/S 추이

 

 

AMD가 7 나노인데 반해, 인텔은 2014년부터 14 나노 공정을 도입한 이후 2020년 10 나노 공정을 도입하기까지 6년이나 같은 공정을 활용해 CPU를 생산해왔다. 이마저도 10 나노 공정은 PC용만 양산 중이고, 서버용은 올해 2분기 예정. 그러나, 현재 시점 AMD는 7 나노 공정을 활용한 지 2년째로 접어들고 있고, 애플은 M1 칩을 5 나노 공정에서 양산하고 있다. 기술 격차가 많이 벌어진 것.

 

따라서, 인텔도 AMD처럼 자체 생산 비중을 줄이고 외부 파운드리를 활용하는 "팹라이트(Fab Lite)" 전략을 취할 것이라는 전망이 나오기 시작했다. (아마 TSMC에게 외주를 맡기지 않을까 싶다.) 외부 파운드리를 이용하면 그로인해 발생하는 마진 하락은 피할 수 없을 것이다.

 

 

3. 향후에는 ''누가'' 파운드리를 했는지가 더 중요할 것이다.

-> 설계보다 생산이 더 중요해진다.

 

작년 코로나로 인해 파운드리 쪽 캐파 투자가 보수적이었기 때문에, 올해 반등하는 반도체 수요를 못 따라잡을 것이라는 의견이 많다. 더군다나 반도체 생산 캐파는 투자하고 결과물이 나오는데 거진 1년이 소요되기 때문에 수급의 불균형이 지속될 것이다.

 

또한 올해는 전장부품의 수요가 늘어나면서 8인치 생산라인의 수요가 늘어나는데, 기존의 12인치 라인에서 8인치로 바꾸면서 투자하기가 여간 쉽지 않을 것이다.

 

이러한 상황으로 인해 팹리스보다 파운드리 회사가 더 주도권을 쥐고 '갑'이 될 수 있는 여건이 되었다.

 

-> 후공정의 중요성 확대

 

최근 파운드리 공정 기술이 5 나노 미만으로 초미세화되고, 반도체 칩의 입출력(I/O) 개수가 급격히 증가함에 따라 후공정 사업이 중요해지고 있다.

 

특히, 후공정 패키징 기술의 발전이 도드라졌다. 기존 SoC(System on Chip) 방식은 여러 종류의 칩을 하나의 패키징 안에 넣어서 각종 소자로 이를 연결한 것이라면, 발전된 SiP(System in Package) 방식은 여러 블록을 개별적인 칩으로 구현한 후 패키징 하는 방식이다.  이런 SiP 기술이 더욱 발전하여 칩을 여러 층으로 쌓게 되는 것을 2.5D 혹은 3D Stacking이라고 일컫는다.

 

앞으로 사물인터넷 시대가 본격적으로 확대되고, 디바이스의 크기가 작아질수록 이런 SiP와 스태킹 기술에 대한 수요는 계속 증가할 것이다. 또한 높은 기술력이 요구되면서 후공정의 평균 단가가 상승하고 있다.

 

 

 

4. 결론. 핵심 투자전략 

비메모리 산업군에 주목하자!

 

비메모리 시장은 중장기적으로 커질 수밖에 없다. 그 이유는

 

1) 애플의 ARM 코어 기반의 CPU 적용 확대

2) 이로 인한 PC 업계의 변화

3) 인텔의 팹라이트 전략과 파운드리 산업 확장

4) 5G와 자동차 전장 시장의 확대

 

 

따라서, 향후 1~2년간은 이러한 비메모리 산업 밸류체인의 회사들이 좋은 투자처가 될 것이다.

 

 

 

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매우 좋은 보고서입니다.

CPU산업을 개괄적으로 이해하는데 많은 도움이 됩니다.

꼭 읽어보시길 추천드립니다!

 

 

 

반도체_210324_격변하는 프로세서 시장, 파운드리만 성장한다.pdf

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