[시황 스터디] 화웨이의 7나노칩, 중국 반도체 굴기는 성공하나?

 

 

 

 

화웨이의 7나노칩, 중국 반도체 굴기는 성공하나? (느낌이블로그)

 

 

 

화웨이는 어떻게 7㎚ 칩을 구할수 있었나?

1) 얼마전 분석기관 테크인사이츠는 최근 화웨이가 출시한 스마트폰 메이트60 프로에 SMIC 7㎚ 기술로 만든 AP 기린 9000s가 탑재됐다고 밝혔음.

 

2) 이는 글로벌 파운드리 5위 기업인 중국 SMIC가 미국의 제재에도 불구하고 7㎚ 공정 반도체 칩 개발에 성공한 것으로 반도체 업계가 충격에 빠졌음.

 

3) 기린 9000s은 2018년 출시된 애플의 아이폰에 들어간 칩에 들어간 기술과 동급인 것으로 알려졌으며, 시장은 SMIC이 EUV 장비로 7㎚를 구한한 것이 아닌 DUV 장비를 통해 구현했을 것으로 예측 중임.

 

 

4) 중국은 현재 미국의 제재로 인하여 EUV 장비를 활용하여 선단 공정의 반도체 칩을 만들 수 없지만, 7㎚ 공정까지는 EUV 장비 없이도 구현이 가능한 수준임.

 

5) 과거 TSMC 마찬가지로 7㎚ 공정의 제품들은 EUV 장비 단독 사용이 아닌 DUV + 쿼드러플 노광 기술로 양산했었음.

 

6) 쿼드러플 노광 기술은 EUV 공정으로는 한 번에 할 수 있는 작업을 DUV 장비를 사용하여 포토 공정을 4번 반복하는 방식으로 이는 공정 시간이 늘어나게 되어 비용은 증가하고 생산성이 낮아질 수밖에 없음.

 

7) 결국 SMIC의 7㎚ AP 생산 단가는 삼성의 100배라는 말까지 나오고 있는 상황이며, DUV 양산 수율도 큰 걸림돌이 될 것임. 

 

8) 따라서 이번 화웨이의 신제품이 글로벌 판매용이 아닌 중국 체제선전용이라는 지적도 나오고 있으며, 현재 중국 언론들은 중국의 반도체 굴기의 성공과 화웨이 띄우기에 나서고 있는 상황임. 

 

 

 

중국 SMIC은 어떤 회사인가?

1) SMIC(Semiconductor Manufacturing International Corp)은 중국의 반도체 굴기 선봉에 서있는 파운드리 업체로 앞서 말했듯 글로벌 파운드리 5위, 중국내 파운드리 1위 기업임.

 

2) 현재 SMIC는 베이징 선전 상하이 톈진 4곳에 28㎚ 제품을 생산하는 레거시 공정라인 구축에 돌입했으며, 2025년까지 레거시 공정에서 중국의 점유율은 40%대까지 늘어날 것으로 전망됨.

 

3) 상하이에 본사를 둔 SMIC는 자국 군부와의 밀접한 연계성 때문에 미국의 제재를 받고 있지만 SMIC는 여전히 이를 부인하고 있음.

 

4) 지난 2020년 말 미국은 SMIC을 향해 특정 반도체 장비들에 대한 반입을 차단하는 제재를 가했으며, 사실상 7㎚ 공정이 적용된 칩을 만들수 없도록 조치 했었음.

 

5) 그러나 SMIC는 지난해 자체 기술로 7㎚ 기반 비트코인 SoC을 양산해 중국 가상화폐 채굴장비업체 마이너바 반도체에 공급했음.

 

 

6) SMIC이 비트코인 SoC를 양산했던 기술은 대만 TSMC가 지난 2014년 개발한 7㎚ 제품과 유사하며, EUV가 아닌 다른 노광 장비들로 여러 번 공정 작업을 반복해서 만들어낸 제품임.

 

7) 이렇게 DUV 장비로 7㎚ 제품들을 만든다는 것은 비용면에서 굉장히 비효율적이지만, SMIC이 비용 걱정없이 양산을 강행하고 있다는 점은 중국의 지원을 등에 업은 체제 선전용 기업이라는 반증임.

 

 

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중국의 SMIC, 어디까지 따라올 수 있나?

 

1) 2019년 7㎚ 공정에서 EUV 장비를 파운드리 양산에 적용했던 삼성전자 마찬가지로 수율을 잡기 위해 엄청난 비용과 시간을 소모했으며, 이는 7㎚ 공정에 EUV+DUV를 적용했던 TSMC도 마찬가지였음.

2) 따라서 수율을 잡기위한 막대한 시간과 비용의 투자는 SMIC 또한 앞으로 걸어가야할 길이며, 현재 SMIC의 7㎚ 수율은 50% 미만으로 예측되고 있음.

 

3) 또한 이번 화웨이 일을 기반으로 미국은 레거시 공정 장비까지도 반입 규제에 나서는 등 제재 범위를 확대할 수 있을 것으로 예상되며, 현재 미국은 SMIC이 미국의 제재를 위반한 것으로 생각하고있음.

 

4) 참고로 이전에 DUV 장비만 사용하여 5㎚ 이하의 제품 양산이 불가능하다는 것을 삼성전자와 TSMC가 보여줬었으며, 중국이 EUV를 구했다고 가정해도 ASML이 중국에 있는 자사 EUV 노광 장비를 유지보수 해줄 수도 없는 상황임.

 

 

5) 반도체와 반도체 장비 생산에는 양질의 부품을 공급받을 수 있는 글로벌 공급망이 필수적이며, 결국 중국 정부의 전폭적인 지원에도 중국이 반도체 자립에 성공하기는 쉽지 않을 것이라는 의견이 우세함. 

 

6) 갈수록 강력해질 미국의 제재를 뚫고 중국이 자체 반도체 공급망을 구축하는 건 사실상 불가능하며, 업계에서는 중국이 2025년까지도 자급률은 30%에 못 미칠 것이라고 보고 있음.

 

 

 

 

하지만 위기의식은 느껴야

 

1) 중국 반도체 산업은 중국 정부의 강력한 지원이 뒷받침되고 있는 만큼 제조원가와 원가경쟁력을 따지기보다는 여러 가지 첨단 기술을 적용하는 것에 올인하는 모습을 보이고 있음.

 

2) 중국 반도체 칩 제조사들의 양산 제품에 대한 원가경쟁력은 떨어질 수 있으나 여러 신기술에 대한 과감한 채택이나 R&D의 진보는 눈여겨볼 부분임.

 

3) 하지만 삼성전자나 SK하이닉스는 현재 미세공정 기술이 한계에 다다르면서 신공정 개발에 걸리는 소요 시간이 과거에 비해 길어지고 있는 상황임.

 

4) 물론 아직까지는 기술 격차가 유지되고 있으나, 중국과의 격차가 점점 빨리 좁아지고 있다는 점에서 위기의식을 느낄 필요는 있다는 말임.

5) 또한 중국은 한국의 반도체 기업의 주력 분야인 메모리 반도체에서도 중국 공산당의 대규모 지원을 등에업고 빠른 속도로 발전하고 있음.

 

6) 특히 NAND 같은 경우에는 양쯔메모리(YMTC)의 232단 낸드 제품을 시중에서 쉽게 볼 수 있으며, 삼성과 SK하이닉스에 못지 않는 우위를 점하고 있는 상황임.

7) 또한 최근에는 중국의 DRAM 반도체 업체인 창신메모리테크놀로지(CXMT)가 EUV 노광장비 없이 HBM 자립 생산을 최고 목표로 하고있는 상황임.