시스템 반도체와 메모리 반도체

반도체의 전체 시장을 보려면 반도체 종류별로 시장을 구분해서 볼 필요가 있다. 그럼 반도체의 종류에 대해 알아보자. 반도체는 크게 메모리 반도체와 비메모리 반도체. 이렇게 2가지로 나눌 수 있다.


메모리 반도체는 정보 저장을 목적으로 한다. 컴퓨터나 스마트폰으로 작업을 할 때 수많은 정보들이 어딘가에 저장이 되는데, 메모리 반도체가 있기에 가능한 것이다.


메모리 반도체는 크게 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리로 나뉜다. 휘발성 메모리는 전원이 꺼지면 저장된 내용이 사라진다. 대표적인 휘발성 메모리로는 DRAM이 있다. 이 휘발성 메모리는 정보를 빨리 읽고 처리하는 역할을 하기 때문에 보통 작업을 진행할 때 필요하다. 최근 동영상 스트리밍 등 처리해야 할 Data 양이 급증하면서 성능이 더 좋은 DRAM이 필요하게 됐다.


비휘발성 메모리는 전원이 꺼져도 저장된 내용이 사라지지 않고 보존된다. 대표적인 비휘발성 메모리는 Nand flash이다.

시장규모와 점유율

비메모리 반도체에는 시스템 반도체, 센서, 개별소자 등이 있고, 시스템 구동을 위한 연산을 수행하는 목적이다.
시장 규모를 비교하면 시스템 반도체가 메모리 반도체의 2배 이상 크다.

반도체 시장규모 (뉴시스)

시장조사업체 옴디아는 시스템 반도체와 메모리 반도체 시장규모가 2025년 각각 4773억 달러, 2205달러가 될 거라고 예측하고 있다. 그러면 각 반도체 시장을 점유하고 있는 Player는 누구일까? 비메모리 쪽은 미국, 메모리 쪽은 우리나라의 점유율이 높다. 뉴스 기사에서 우리나라가 반도체 1등이다라는 내용은 메모리 반도체에 한한 것이다. 우리나라는 메모리 강국이다. 그러나 전체 반도체 시장 혹은 비메모리 반도체 시장에서의 입지는 크지 않다.
메모리 쪽은 삼성전자와 SK하이닉스가 잘해주고 있다.
DRAM과 낸드플래시 모두 삼성전자가 40% 넘는 점유율로 1등이다. SK하이닉스는 최근 인텔의 낸드플래시 사업을 인수하면서 DRAM뿐 아니라 낸드플래시 쪽 점유율도 높이려고 한다.

비메모리 시장의 국가별 점유율을 보면 우리나라는 10%가 안 된다. 미국의 글로벌 팹리스 업체인 인텔, 퀄컴, AMD, 엔비디아, 브로드컴 등이 차지하고 있다.

우리나라의 시스템반도체 강화

우리나라는 시스템반도체의 점유율을 높일 필요가 있다. 시장을 리딩해온 인텔을 중심으로 한 미국의 시스템 반도체 입지가 워낙 강력하지만 시스템 반도체에 발 담고 있는 국내 파운드리 업체(삼성전자, DB하이텍 등)와 국내 팹리스 업체 간의 협업이 필요하다.


삼성 파운드리 입장에서는 미국의 팹리스가 물량이나 기술적 측면에서 주요 대형 고객이기 때문에선 대응을 해줘야 하는 현실적인 한계가 있다. 우리나라 팹리스 제품 개발의 우선순위가 밀릴 수밖에 없다. 또한 TSMC를 뒤쫓고 있는 상황이라서 주요 고객을 상대로 서포트가 잘 안 되면 TSMC와의 점유율 격차가 더 벌어질 수도 있다.


삼성 파운드리 포럼에 갔을 때 국내 팹리스인 퓨리오사 AI의 CEO가 AI반도체에 대해 발표한 적이 있다. 국내 패리가 삼성 파운드리와 협업하여 AI반도체를 개발한 좋은 사례이다. 퓨리오사 AI는 삼성전자와 AMD에서 반도체 연구원으로 근무한 백준호 대표가 구글, 아마존 등 빅 테크 출신 반도체 엔지니어들과 모여 창업했다.


퓨리오사 AI가 개발한 AI 반도체 ‘워보이(WarBoy)’는 지난해 9월 세계 최고 권위의 AI 반도체 경연대회 ‘엠엘 퍼프(MLPerf)’에서 최강자 엔비디아 보다 이미지 분류, 물체 탐지 속도에서 앞선 성능을 보였다. 퓨리오사 AI는 1000억 원 규모의 두 번째 칩 개발에 곧바로 돌입했고 MLPerf 모든 카테고리에서 최고 성능을 거두는 것을 목표로 하고 있다.

퓨리오사AI의 AI반도체 ‘Warboy’

결국 글로벌 빅 테크 회사를 거친 인재들이 모여야 하지만 국내 시스템 반도체 위상을 높이는데 아주 좋은 사례인 것 같다. 시스템 반도체의 대표적인 Application이었던 PC 시장의 정체가 예상되고, 미래의 먹거리인 AI, 자율주행 등 새로운 Application이 부상하고 있기 때문에 우리나라 팹리스에게도 기회가 있다고 본다.