연구개발 73조·생산시설 60조원 투자
설계 업체들에 인터페이스 IP 등 지원
불량 분석 툴·소프트웨어 등 나눠 ‘상생’
소량제품 생산·디자인하우스와 협력

“향후 화성캠퍼스 신규 EUV 라인 활용한
생산량 증대·신규 라인 투자도 지속 추진”
삼성 관련 반도체 클러스터 구체화 주목
업계들 “매출액 기준 현실성 있다” 진단 2030년까지 시스템(비메모리) 반도체 연구개발·생산시설 확충에 133조원을 투자하는 내용을 담아 ‘반도체 비전 2030’을 24일 발표하며 삼성전자는 명확한 목표를 제시했다. D램·낸드플래시 같은 메모리 반도체뿐 아니라 시스템 반도체 분야에서도 2030년까지 글로벌 1위를 달성하는 것이다.

가능할까. 반도체 업계에선 셈을 어떻게 하느냐에 따라 현실성 있는 목표라고 진단했다. “비메모리 반도체 산업은 팹리스(반도체 설계)와 파운드리(위탁생산)로 구분된다. 삼성전자는 팹리스와 파운드리를 모두 한다. 팹리스·파운드리 양쪽을 더한 매출액 기준으로 삼성전자가 1위에 오르지 못할 이유가 없다”는 것이 안기현 한국반도체산업협회 상무의 설명이다.

팹리스로부터 설계 도면을 받아 반도체를 위탁생산하는 파운드리는 삼성전자의 비메모리 시장 석권 여정 초반의 디딤돌이 돼 줄 것으로 기대된다. 지난해 글로벌 파운드리 시장은 70조원 규모로, 대만의 TSMC가 1인자이지만 삼성전자가 치열하게 기술경쟁을 하는 중이다. 트렌드포스는 올 1분기 파운드리 시장 점유율을 TSMC 48.1%, 삼성전자 19.1%, 글로벌파운드리 8.4%, UMC 7.2%, SMIC 4.5% 순으로 집계했다. 삼성전자의 점유율이 여전히 TSMC의 절반에도 미치지 못하고 있지만, 몇 년 전까지 50% 이상을 넘었던 TSMC의 점유율 벽을 삼성전자가 공략하는 중이다. 특히 삼성전자는 7~5나노 미세공정 기술에서 빠른 속도로 성과를 내 왔다.

과거에는 팹리스와 파운드리 사업을 함께 하는 것이 비메모리 반도체 시장에서 삼성전자의 약점이 될 것이란 짐작이 있었다. 애플이 아이폰에 탑재하는 비메모리 반도체인 AP(스마트폰의 CPU) 생산을 경쟁 스마트폰 기업인 삼성전자에 선뜻 맡기긴 쉽지 않다고 보는 시각에서였다. 하지만 실제로 애플은 삼성의 반도체, 삼성의 OLED(올레드·유기발광다이오드) 디스플레이 등 부품을 채택해 왔는데 이는 독보적 기술력을 보유하는 한 파운드리가 반드시 팹리스의 ‘을’(乙)이 되지 않는다는 것을 방증한다. 비메모리 반도체가 실제 기기 안에서 고장 없이 순조롭게 가동되려면 설계역량뿐 아니라 구현능력, 즉 파운드리 기술력이 중요하기 때문이다. 삼성전자는 2017년 파운드리사업부를 설계사업(LSI 사업부)과 분리해 사업 전문성을 강화하고, 지난해부터 화성사업장에 극자외선(EUV) 라인을 건설하는 등 파운드리 사업 경쟁력 강화에 의지를 보여 왔다.

이날 발표 중 팹리스 육성 비전은 특히 삼성전자의 체질 변화 가능성을 점치게 한다. ▲국내 팹리스 업체 지원 ▲중소 팹리스에 삼성전자 개발 인터페이스IP(지적재산권), 아날로그IP, 시큐리티IP 호혜적 지원 ▲삼성전자가 개발한 설계/불량 분석 툴과 소프트웨어 지원 ▲반도체 위탁생산 물량 기준 완화로 국내 중소 팹리스 업체의 소량제품 생산 지원 ▲디자인하우스(설계 서비스 기업)와의 외주협력 확대 등 상생 생태계 조성에 대한 구상이 담겨 있기 때문이다. 비메모리 반도체 산업이 문재인 정부가 꼽은 육성 산업과 일치하는 가운데 현 정부의 상생 기조를 적극 반영해 전략을 세운 삼성전자의 정치적 고려가 엿보이는 대목이지만, 비메모리 반도체 산업의 특성상 필연적인 선택으로도 평가된다.

업계 표준 제품을 빨리 대량생산해 가격 경쟁력을 갖춰서 잘 파는 기업이 시장 점유율을 늘리는 메모리 반도체 시장과 다르게 제품, 기기별로 특화된 칩을 생산해 내는 비메모리 반도체 시장은 다품종 소량생산 체제로 운영된다. 비메모리 반도체의 ‘비’(非) 자체가 저장 자치인 메모리 반도체를 뺀 모든 반도체를 의미하고, 그만큼 반도체의 종류가 다양한 것이다. 스마트폰, 5G, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 자동차부품, 그래픽처리장치(GPU), 전력 부품, 이미지 센서 등 다양한 기술 분야마다 적합한 비메모리 반도체가 있고 브랜드와 제품 별로도 탑재되는 반도체가 다르다. 따라서 다품종 반도체 설계부터 양산까지 다수 기업이 제휴하고 경쟁할 수 있는 생태계 조성이 비메모리 반도체 산업 성장의 필수 요소로 꼽힌다.

‘반도체 비전 2030’은 고용, 지역개발 측면에서도 직간접적인 효과를 낼 것으로 점쳐진다. 삼성전자는 이날 “향후 화성캠퍼스 신규 EUV 라인을 활용해 생산량을 증대하고, 국내 신규 라인 투자도 지속 추진할 계획”이라고 밝혔는데, 신규 라인을 기존 캠퍼스 부지에 증설할지 새로운 부지를 물색할지 등에 대해선 미정이라며 여지를 남겼다. 수도권 공장총량 규제 완화로 SK하이닉스 주도의 용인 반도체 특화 클러스터 조성이 확실시된 가운데 삼성 관련 반도체 클러스터 구상도 구체화될지 주목된다.

삼성전자가 밝힌 “1만 5000명 직접고용, 42만명 간접고용 유발”의 영향력도 관심을 모은다. 삼성전자 관계자는 “시스템 반도체 연구개발(R&D) 및 제조 전문인력을 포함해 1만 5000명”이라면서 “R&D 인력은 석·박사 전문인력으로 구성될 가능성이 높고, 제조 인력 역시 숙련이 요구된다”고 설명했다. 메모리 반도체 육성 시절 고졸 생산직원이 대규모 고용됐던 것과 다른 형태의 인력 수급이 진행될 것이란 뜻이다.

홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr