ismedia - AI 서버에 의존하는 파운드리 산업: 중국의 성숙 공정 점유율 확대와 TSMC의 독주

출처 : ismedia 12월 26일호 https://mall.ismedia.jp/

파운드리 시장 동향

• 2023년 파운드리 매출이 감소했지만, 2024년에는 2022년 수준으로 회복하고 2025년에는 과거 최고치를 갱신할 전망입니다. TSMC와 TSMC 이외의 기업들 모두 2025년에 과거 최고 실적을 달성할 것으로 예상됩니다.
• 2025년에 TSMC가 파운드리 시장의 67%를 차지할 것으로 예상되며, 삼성전자는 9%로 점유율이 하락할 것으로 보입니다. TSMC의 점유율은 계속 확대되는 반면, 삼성전자는 TSMC를 추격하기는커녕 격차가 더 벌어지고 있습니다.
• 중국의 SMIC가 빠르게 성장하고 있어 향후 삼성전자를 제치고 2위로 올라설 가능성이 있습니다. SMIC의 설비 투자 규모가 삼성전자와의 격차를 좁히고 있어, 수년 내에 파운드리 시장 2위 자리를 차지할 수 있을 것으로 보입니다.
• Intel은 파운드리 시장에서 고전하고 있으며, 2025년 예측 점유율은 0.3%에 불과합니다. Intel의 8대 CEO인 Pat Gelsinger가 사임하게 되었고, 2030년까지 파운드리 분야 2위 달성 목표는 현실적으로 어려워 보입니다.

AI 서버와 반도체 수요

• AI 서버 출하량은 연간 73% 증가하지만, 2027년에도 전체 서버의 15% 정도를 차지할 것으로 예상됩니다. 이는 AI 서버의 성장세가 매우 가파르지만, 여전히 전체 서버 시장에서는 일부분을 차지하고 있음을 보여줍니다.
• AI 서버의 출하 금액은 연간 39% 성장하여 2027년에는 전체 서버 시장의 약 80%를 차지할 전망입니다. 이는 AI 서버의 단가가 매우 높기 때문입니다.
• TSMC의 매출 점유율 증가는 주로 AI 서버용 반도체(NVIDIA GPU 등) 생산에 기인합니다. AI 반도체의 높은 가격이 TSMC의 매출 증가에 크게 기여하고 있습니다.
• 전자기기 중 AI 서버만이 큰 성장세를 보이고 있으며, 다른 기기들의 성장률은 상대적으로 낮습니다.

AI PC와 AI 스마트폰

• AI PC(NPU 탑재)의 비중은 2023년 8%에서 2028년 59%로 증가할 전망이지만, PC 출하량 자체는 크게 증가하지 않을 것으로 보입니다. PC 출하량은 연간 2.5억~3억 대 수준에서 유지될 것으로 예상됩니다.
• AI 스마트폰의 비중도 2023년 6%에서 2028년 68%로 증가하지만, 스마트폰 출하량 증가율은 2~5% 수준에 그칠 것으로 예상됩니다.
• AI PC와 AI 스마트폰은 큰 교체 수요를 창출하지 못할 것으로 보입니다. 이는 AI 기능이 추가되더라도 기기 자체의 수요가 크게 늘어나지 않을 것임을 시사합니다.
• 결과적으로 PC용 반도체와 스마트폰용 반도체 시장의 급격한 성장은 기대하기 어려울 것으로 보입니다.

파운드리 가동률

• 8인치 공장의 가동률은 2023년 4분기에 크게 하락했으나, 2025년 4분기에는 대부분 80% 수준으로 회복될 전망입니다. 2023년 4분기에 TSMC는 56%, 삼성전자는 40%까지 가동률이 하락했습니다.
• 12인치 공장의 가동률은 기업별로 차이가 있으며, 2025년 4분기에는 대부분 90% 수준으로 회복될 것으로 예상됩니다. 그러나 삼성전자의 가동률은 여전히 낮은 수준(82%)에 머물 것으로 보입니다.
• TSMC를 비롯한 대부분의 파운드리 업체들이 2025년 4분기에 90% 전후의 가동률을 회복할 것으로 예상되어, '파운드리 불황'에서 벗어날 수 있을 것으로 보입니다.

중국의 성숙 공정 확대

• 중국은 성숙 공정(16nm 이전) 생산능력을 크게 확대하고 있습니다. 2023년부터 2027년까지 연평균 19.6%의 성장률로 확대될 전망입니다.
• 2027년까지 중국은 세계 성숙 공정 생산능력의 47%를 차지할 것으로 예상됩니다. 이는 2023년 31%에서 크게 증가한 수치입니다.
• 이는 주로 자동차용 반도체 수요 증가에 대응하기 위한 것으로 보입니다. 중국이 세계 최대의 자동차 생산국이 되면서 자동차용 반도체의 자급자족을 목표로 하고 있습니다.

자동차용 반도체 시장

• 자동차용 반도체 시장은 급성장하여 2030년에는 1,500억 달러 규모에 이를 것으로 전망됩니다.
• 자율주행차, 커넥티드카, 전기차의 증가가 이러한 성장을 견인할 것으로 예상됩니다. 자율주행차는 4.3배, 네트워크 연결 차량은 8.6배, 전기차는 2.5배 증가할 것으로 예측됩니다.
• 이러한 성장은 첨단 공정뿐만 아니라 성숙 공정의 반도체 수요도 크게 증가시킬 것으로 보입니다.

TSMC의 7nm 공정

• TSMC의 7nm 공정 매출이 2022년 2분기 이후 급격히 감소하고 있습니다. 2022년 2분기 54억 달러에서 2023년 3분기 27.7억 달러로 약 절반 수준으로 감소했습니다.
• TSMC는 7nm 공장의 가동률이 60% 수준에 그치고 있어, 일부를 5nm나 3nm 공정으로 전환할 계획입니다. 이는 TSMC가 드물게 공정 전환을 시도하는 사례로, 수요가 높은 5nm와 3nm 공정으로의 전환이 합리적인 선택으로 보입니다.
• 7nm 공정의 미래는 불확실하며, RF(Radio Frequency) 용도로의 활용 가능성이 있지만 아직 뚜렷한 회복세는 보이지 않고 있습니다.