[필독] 반도체 산업 리포트 : 중국 반도체 국산화 ① - 중국 반도체 산업 현황

 

 

 

 

반도체 - 중국 반도체 국산화 (대신증권)

 

 

 

시진핑정부 집권 3기 및 중국의 중장기 전략적 목표로 기술자립이 가장 중요한 키워드로 떠오르고 있으며, 그 중심에는 반도체 산업이 있다. 과거 지역별로 특성화되었던 글로벌 반도체 공급망은 미국의 자국 제조능력 구축과 함께 공급망 재편의 길에 들어섰으며, 미중 갈등 장기화 속에서 중국의 반도체 기술 자립 또한 불가피한 선택이 되고 있다.

중국의 반도체 국산화는 정부의 정책적 지원과 더불어 글로벌 최대 반도체 시장이라는 기회가 이끈 대규모 자금 투자 및 해외 기술인력들의 귀환으로 저부가가치 시장을 중심으로 유의미한 성과를 내고 있다. 미국의 거듭되는 제재로 중국 반도체 기술력 업그레이드의 험난한 여정이 예상되지만, 시장·자본·인력의 삼박 자로 중국의 반도체 국산화는 장기간 지속될 것으로 보인다.

본 자료는 Fabless, 파운드리, 장비, 소재 중심으로 중국 반도체 밸류체인의 국산화 수준과 주요 기업들을 정리했다. 미국의 장비 수출 제한으로 중국의 선단공정 생산 능력은 단기간 내 확보가 불가하다. 다만, 레거시 공정을 중심으로 설계부터, 제조, 후공정에 이르는 전반 밸류체인 구축을 통해 점진적인 국산화를 실현하고 있다. Fabless 부문의 기술력 업그레이드가 가장 빠르며, 저부가 가치 로직칩과 아날로그, 전력반도체, 센서 등 선단 공정 생산을 필요로 하지 않는 DAO반도체(Discrete, Analog, Optoelectronics, Sensor 등)를 중심으로 국산화 대체가 가속화되고 있다. 이에 맞춰 SMIC를 비롯한 파운드리/IDM 기업들이 28nm이상 레거시 공정 증설에 집중하면서 제조 능력을 확충하고 있으며, 중국 장비 기업들이 포토 공정을 제외한 대부분 전공정의 28nm급 장비 생산 능력을 확보하여 중국 파운드리 기업들의 증설 대응이 가능하다.

전기차와 ESS, 태양광 등 그린에너지 산업의 성장으로 수요가 빠르게 증가하고 있는 PMIC, 아날로그, MCU 등 스페셜티 반도체 부문에서 중국 Fabless 기업들의 우선적인 국산화 대체 및 글로벌 점유율 확대가 예상되며, 파운드리/IDM 기업들의 레거시공정 증설 과정에서 중국 장비, 소재 기업들의 국산화율 상승에 따른 중장기 수혜가 전망된다.

 

 

 

중국 반도체 산업 현황

 

중국 반도체 시장규모 1,865억달러, 자급률 7%

 

1) 중국은 전 세계 가장 큰 반도체 시장으로 전체 글로벌 반도체 수요의 36%를 차지하고 있으며, IC insights에 의하면 2021년 글로벌 반도체칩 시장규모는 5,100억 달러임.

 

2) 중국 반도체칩 시장규모는 1,865억 달러이며, 그 중 중국에서 생산된 반도체 규모는 310억 달러로 전체 중국 반도체 시장의 17%를 차지함.

 

3) 이 중 해외로 수출되는 부분을 제외하면 중국이 자국에서 소싱하는 반도체 비중은 17%가 안되는 셈이며, 중국 로컬 파운드리/IDM에서 생산된 반도체만 놓고 보면 자급률은 7% 수준임.

 

4) 중국 정부는 과거 2020년 '중국제조 2025'에서 2025년 중국 반도체 자급률 70%를 목표로 설정하였으나, 현재 상황을 보면 아직 갈 길이 멈.

 

5) 중국의 반도체 수입규모는 더 크며, 중국은 연간으로 4,326억달러 규모(2021년)의 반도체를 수입하고 있고 수입품목 중에서 차지하는 비중이 16%로 단일품목 중 가장 높음.

 

6) 이는 중국의 반도체 국산화가 절실할 수 밖에 없는 이유이며, 국산화 대체에 따른 성장 여력 또한 큼.

 

 

 

중국 반도체 기업 매출액 1조위안 달성, 과거 5년 CAGR 19%

 

1) 중국 반도체 산업의 해외의존도가 여전히 높은 수준이지만 정부의 정책적 지원에 힘입어 빠르게 성장 중이며, 중국반도체협회에 의하면 중국 반도체 기업의 매출액은 과거 5년간 연평균 19% 성장함.

 

2) 2021년 1조위안(1,500억달러)을 달성했으며, 설계, 제조, 후공정으로 보면, 설계 부문의 매출액이 4,519억위안(665억달러)으로 가장 큼.

 

3) 설계, 제조, 후공정이 차지하는 비중은 43%, 30%, 26% 수준이며, 반도체 설계(Fabless) 부문은 중국 반도체 발전기금인 빅펀드 1기에서 파운드리 다음으로 가장 많이 투자된 분야임.

 

4) 중국 정부의 반도체 육성 정책 하에 Capex가 낮아 초기 진입장벽이 상대적으로 낮은 Fabless부문에서 많은 스타트업들이 생겨났으며, 중국 반도체 상장 기업 중 60%이상이 Fabless 기업임.

 

 

 

Fabless: 글로벌 3위, 기술력 빠르게 향상 중

 

1) 중국은 메모리 반도체에서의 점유율이 낮아 IDM 부문에서의 점유율은 미미하나, Fabless에서는 미국과 대만을 잇는 글로벌 3위로 시장점유율 9% 수준을 확보함.

 

2) Mid to low end 로직칩과 아날로그, 광학 센서, 전력반도체 등 DAO 반도체(Discrete, Analog, Optoelectronics, Sensor 등)에서 저부가가치 제품을 중심으로 국산화 대체가 가속화되고 있음.

 

3) 기가디바이스가 Nor Flash 글로벌 3위, UNISOC(비상장사)가 모바일 AP 글로벌 4위, Maxscend(300782)가 통신칩 RF LNA, Switch에서 해외기업들을 대체하고 있음.

 

4) 중국 반도체 장비나 소재 기업들은 대부분 국내 고객향으로 매출이 발생하고 있는 반면, 선두 Fabless기업들은 국산화 대체와 동시에 가성비를 전략으로 글로벌 시장을 공략하는 중임.

 

5) CPU, GPU, FPGA 등 미국기업이 독점하고 있는 High end 로직 반도체는 아직 상용화 수준이 낮아 점유율이 미미하지만, 중국 빅테크 기업과 스타트업을 중심으로 기술개발에 속도를 내고 있음.

 

6) 알리바바, 바이두 등 빅테크 기업들이 차세대 성장동력인 클라우드, 자율주행 등 부문에서 기술력 확보를 위해 in-house칩을 개발 중임.

 

7) 알리바바는 5nm, 바이두는 7nm 기반의 서버 CPU 개발에 성공하여 자사 클라우드에 적용하였으며, 전기차 산업에서의 선점을 기반으로 자율주행에서도 기술력이 빠르게 향상되고 있음.

 

8) 중국 자율주행 반도체 선두기업인 Horizon Robotics는 7nm 기반의 L4 자율주행칩을 출시한 상황임.

 

 

 

파운드리 글로벌 점유율 7%, 7nm이하 생산 불가

 

1) 중국 파운드리의 매출 기준 글로벌 점유율은 7% 수준이며, 공정 능력을 보면 파운드리 1위 기업인 SMIC가 2022년에 7nm 기술개발에 성공한 것으로 알려졌음.

 

2) 그러나 양산능력은 공개된 바 없으며, 중국 기업으로는 유일하게 14nm를 양산하고 있지만 생산능력은 월 1.5만 장 수준에서 정체된 상황임.

 

3) 7nm 이하는 생산 가능한 중국 기업이 없으며, 10~22nm에서의 글로벌 점유율도 3%에 불과함.

 

4) 추가로 22년 10월 미국의 장비 수출 제한이 16/14nm 로직칩, 18nm 이하 DRAM, 128단 이상의 NAND로 확대되면서 선단공정 생산능력 돌파는 단기간 내 불가능해진 상황임.

 

 

28nm이상 공정 증설 가속화

 

1) SMIC를 비롯한 중국 파운드리와 IDM기업은 28nm이상 레거시공정 증설에 집중하고 있으며, SMIC는 현재 3개의 12인치 공장을 증설 중임.

 

2) 또한 반도체 업황 부진에도 불구하고 3분기 실적발표에서 22년 Capex 가이던스를 기존의 50억달러에서 66억달러로 상향했음.

 

3) 네 공장 모두 28nm이상의 레거시 공정이며, 향후 5~7년간의 증설을 거쳐 12인치 생산능력은 현재 월 16만 장 수준에서 54만 장까지 늘어날 예정임.

 

4) 중국 파운드리 2위기업인 화홍반도체도 과창판 상장을 통한 자금조달로 월 생산능력 8.3만장의 12인치 공장을 건설할 계획이며, 전력반도체 IDM기업인 화윤미, Silan전자도 12인치 공장을 증설할 계획임.

 

5) 현재 발표된 증설 계획을 보면, 중국기업의 12인치 생산능력은 월 80만 장에서 2025년 220만 장 수준이 예상되며, 중국 12인치 점유율은 2021년 19%에서 23%로 증가할 전망임.

 

 

 

중국 Fabless기업들의 레거시공정 수요 높은 상황

 

1) 로직칩을 제외한 DAO 반도체의 경우, 글로벌 탑티어 기업들은 대부분 IDM기업이지만, 반도체 후발주자로서 중국 선두기업들은 대부분 Fabless로 자체 생산능력이 없음.

 

2) 최근 Maxscend, 스타파워, 갤럭시코어와 같은 Fabless기업들이 일부 제품에 한해 자체 생산라인을 증설하고 있지만 비중이 작아 외부 파운드리에 대한 수요가 큼.

 

3) 특히 수요가 급증하고 있는 전력반도체, 센서, MCU, 아날로그 등 선단공정 생산을 필요로 하지 않는 반도체에서 중국 Fabless기업들의 국산화가 우선적으로 진행되고 있음.

 

4) 또한 현재 레거시공정 파운드리에 대한 수요가 높은 상황이며, 중국 파운드리/IDM 기업들이 12인치 레거시공정 증설을 통해 해당 시장에서 점유율을 확대할 계획인 것으로 보임.

 

 

메모리: 기술력 업그레이드 및 증설 모두 난항 예상

 

1) NAND는 창장메모리(YMTC)가 2020년 128단 양산에 성공했고, 22년 12월 232단 기술개발에 성공했다는 뉴스가 전해지면서 기술격차를 빠르게 좁혀가는 것으로 보였음.

 

2) 그러나 최근 미국의 entity list에 추가되면서 향후 기술력 업그레이드와 생산 증설 모두 난항이 예상되며, 2021년 창장메모리의 장비 입찰을 보면 미국 장비 비중이 32%임.

 

3) 따라서 미국의 장비 확보 없이 생산 증설이 어려울 것으로 보이며, DRAM은 1위 기업인 창신메모리가 19nm까지 국산화를 실현한 상황으로 글로벌 선두기업 대비 기술격차가 5년 이상임.

 

 

 

반도체 후공정: 글로벌 시장점유율 20%+, 글로벌 2위

 

1) 설계, 제조, 후공정으로 보면, 기술력 난이도가 상대적으로 낮은 후공정의 글로벌 시장점유율이 20%이상으로 대만 다음으로 글로벌 2위임.

 

2) 중국 반도체 밸류체인에서 점유율이 가장 높으며, 글로벌 TOP10 후공정 기업에 장전과기(JCET, 600584), 퉁푸마이크로(TFME, 002156), 화천과기(Huatian, 002185) 세 중국 기업이 있음.

 

3) 중국 후공정 1위 기업인 JCET는 글로벌 3위이며, 중국 Fabless기업들의 꾸준한 성장은 후공정 부문에 견조한 수요를 제공할 것으로 예상함.