세계 반도체 생산능력 75%이상이 아시아에 집중된 현실속에서 미국은 대중국의 반도체 제재를 선언했다. 미국은 반도체 생태계에서 자신들이 지정학적 리스크에 노출되어 있다고 주장했다. 미국의 중국 제재속에서 중국의 반도체 대표기업 SMIC와 YMTC은 과연 성장할 수 있을까
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SMIC와 YMTC는 어떤기업인가
SMIC(Semiconductor Maunfacturing International Corporation)
SMIC는 중국 파운드리 기업으로 중국내 베이징 1개, 텐진 1개, 선진 2개, 상하이 2개의 팹을 운영하고 있으며, 공식적으로는 200nm-300nm 공정을 보유하고 있다.
SMIC는 중국 상하이에 본사를 두고 있으며, 리처드 장에 의해 2000년 4월에 설립된 중국 최대의 반도체 파운드리(위탁제조) 국영기업이다. 총 직원수는 2만명이 넘으며, 이중 연구 개발인력이 약 10%로 2,000명을 넘고 있다. 세계 파운드리시장에서 약 5%의 점유율로 5위를 유지하고 있으며, 중국에서 유일하게 14나노 공정제품이 가능하며, 주력은 28나노 공정이다.
국영 민간 및 군용 통신장비 기업인 다탕 텔레콤 그룹과 중국 직접회로 산업투자기금이 대주주로 참여하고 있다. SMIC는 화웨이, 퀄컴, 브로드컴, 텍사스 인스트루먼츠 등 기업들에게 350나노 공정부터 7나노 공정 제품을제공하고 있다.
최근 테크인사이츠(반도체 조사 전문기관)는 화웨이 스마트폰 ‘메이트 60 프로’에 탑재된 ‘기린 9000(히이실리콘 공급)’ 칩이 중국 파운드리 SMIC 7나노급 공정 제품이라고 밝혔다. 미국은 SMIC가 수출규제를 위반한 것으로 간주하고, 위반여부 조사에 나설 것으로 예상된다. 하이실리콘의 기린 9000칩에 사용된 설계자산(IP)에 관한 미국 IP 도용여부도 쟁점이 될 것으로 보인다.
YMTC(Yangtze Memory Technology Corporation)
YMTC(양쯔메모리)는 2016년 7월 중국 후베이성 우한시에 설립된 비상장기업이다. 직원수는 약 7,000명이 넘으며, 메모리 종합 반도체 기업으로 플래시 메모리 칩을 주력으로 삼고 있다. 중국기업 최초로 3D 낸드 적층기술을 적용한 메모리 칩 양산에도 성공했다. 글로벌 낸드플래시 시장 점유율은 약 3%에 불과하지만, 최근 4세대 3D 232단 낸드플래시 메모리 반도체 개발에 성공했다.
2018년 YMTC는 낸드플래시 적층을 위한 XTacking 기술을 선보였다. XTacking은 별도의 웨이퍼에 I/O 전송 및 메모리 유닛의 회로를 가공하고, 플라즈마 활성화와 급속 열처리로 이어 붙이는 기술이다. 이 기술은 생산공정의 효율성을 높이고 낸드메모리의 성능을 극대화시켰다.
양쯔메모리의 웨이퍼 생산능력은 현재 월 10만장 정도로 추정되며, 중국정부의 지원아래 신공장 완공후에는 월 생산능력이 30만장까지 늘어날 것으로 보인다. YMTC의 우한공장의 주력 품목은 128단 낸드플래시이며, 최근에 232단 낸드 개발을 발표하며, 메모리시장에서 이슈의 중심에 섰다.
SMIC, YMTC 글로벌 시장점유율
SMIC 시장점유율
아래 그림은 2022년 2분기(Counterpoint) 기업별 파운드리 매출과 공정별 글로벌 시장점유율을 보여 주고 있다.
2022년 2분기 파운드리 시장에서 SMIC는 6% 점유율로 6위에 위치해 있다. 1위는 56%를 점유한 TSMC, 2위는 13%를 차지한 삼성전자, 3위는 UMC(8%), 4위는 글로벌파운드리(6%)가 SMIC와 비슷한 수치를 보였다.
2023년 2분기 점유율(트랜드포스)에 따르면, SMIC는 5.6%를 차지하며 점유율 5위에 위치했다. 지난 1년동안 0.4% 감소하며 별다른 두각을 보이지 못했다. 1위는 56.4%로 TSMC, 2위는 삼성전자(11.7%), 3위는 글로벌파운드리(6.7%)로 지난해 4위에서 한계단 올라섰다. UMC가 6.6%로 뒤를 이었다.
2023년 3분기실적(사우스차이나모닝포스트)은 매출 16억 2천만 달러, 순이익 9400만 달러를 기록했다. 2022년 3분기 매출 19억1000만 달러, 순이익 5억 7440만 달러에 비하면 올해 실적은 대폭 하락한 수치이다. 화웨이스마트폰에 7나노 미세공정을 적용한 칩을 탑재하여 시장의 관심을 받았지만, 실적으로는 연결시키지 못한 결과를 보였다.
파운드리 기업들의 기술공정 점유율은 7-6나노 공정이 17%를 차지하며 글로벌 1위를 점유했으며, 2위는 5-4나노 공정이 14%, 3위는 16-12나노 공정, 28-22나노 공정은 12%로 4위에 올렸다. SMIC의 주력공정은 28나노 공정으로 수익성 측면에서 글로벌 경쟁사 대비 경쟁력을 가지기 어려운 현실이다.
YMTC 시장점유율
YMTC(양쯔메모리)의 2023년 2분기 글로벌 낸드플래시 시장점유율은 아래 그림에서 찾아 볼 수 있다.
2023년 2분기 낸드플래시 시장점유율(트랜드포스)는 삼성전자가 31.1%를 점유해 1위를 고수했다. 2위는 키옥시가 19.6%를 달성했으며, 3위는 SK하이닉스가 17.8%, 웨스턴디지털이 14.7%로 뒤를 이었다. 양쯔메모리는 약 3%의 점유율로 시장에서 아직 미미한 수준이다.
양쯔메모리는 2022년 중국 집적회로산업투자기금을 포함한 정부 정부의 지원으로 500억 위안 증자를 받았으나, 최근에 수십억 달러를 추가로 증자한 것으로 알려졌다. 미국의 대중 반도체 규제로 인해 자체 장비투자와 교체에 대규모 비용이 발생하고 있으며, 기업 현금흐름의 악화로 정부지원 없이는 유지가 어려워 보이는 상황이다.
테크인사이츠는 YMTC에서 생산된 232단 3D 낸드플래시가 1TB 소비자용 SDD에 사용되었다고 주장했다. 이주장이 맞다면, 소비자용 SDD에 탑재된 3D 낸드플래시 메모리는 중국의 기술적 진보를 의미한다. 양쯔메모리는 2022년 232단 3D 낸드플래시 메모리 기술확보에 성공했다고 알려져 있다. 대만 디지타임즈에 따르면, 화웨이 스마트폰이나 태블릿에는 중국 메모리 회사 제품은 사용되지 않았다고 한다. 최근 출시한 화웨이 신제품은 삼성전자, SK하이닉스, 키옥시아, 미이크론 제품의 메모리가 사용되고 있다고 밝혔다.
미국의 대중국 반도체 규제
2019년 5월 트럼프 대통령은 화웨이 장비도입 제한, 반도체 핵심 기술 유출 우려가 있는 장비의 대중국 수출금지를 위한 대통령 행정명령(E.O. 13873)에 서명했다. 이 행정명령은 ‘국가안보에 위협이 된느 외국산 정보 통신장비와 서비스의 사용을 금지’하는 내용을 담고 있다.
아래표는 2019년부터 미행정부에서 시행한 대중국 제재의 구체적인 사항들을 알 수 있다.
2019년 네델란드 반도체 장비기업인 ASML이 생산하고 있는 최첨단 반도체 노광장비의 대중국 수출 금지를 위해 네델란드 정부와 4차례의 회담을 개최했다. 2020년 중국의 최대 파운드리 기업인 SMIC를 포함한 60개 기업을 상무부 수출통제 리스트에 올렸다.
2021년 수퍼컴퓨팅 관련 반도체 설계기업 7개를 수출통제 기업으로 추가했다. 미국 재무부 해외자산통제국은 중국의 군관련 반도체기업(59개)에 대한 투자를 금지시켰다. 2021년 11월 11일 바이든대통령은 중국 통신장비 기업 화웨이. ZTE 등 연방통신위원회가 사용금지 목록에 올린 기업의 제품을 사용금지하는 ‘보안장비법(Secure Equipment Act)’에 서명했다.
2022년 미국 상무부는 중국의 핵심 반도체 노광장비 기업인 SMEE 등 33개 기업을 수출통제 리스트에 올렸다. 현재 미행정부는 대만,일본,한국에 반도체동맹 구축을 제안하며 중국의 압박강도를 높이고 있다. 최근 미하원 연례보고서에 따르면, 중국은 올해 1-8월 내델란드 반도체 장비를 32억 달러 수입했다고 밝혔다. 전년에 17억 달러에 비하면 약 96%나 폭증한 수치이다. 국가별 수출규제 시점이 다른 탓에 중국은 반도체 장비를 선점하고 있는 것이다.
미국의 대중국 반도체 제재로 인한 중국의 반도체 기업인수 합병에도 영향을 미치고 있다. 2014년 중국은 미국 CMOS 기업인 Ominivision 인수에 성공하였으나, 이후 미국의 견제로 중국의 반도체 기업인수는 불가능해지고 있다.
아래표는 2014년부터 2018년까지 중국의 미국 반도체 기업인수 시도 사례와 미국의 제재 결과를 보여주고 있다.
2015년 중국 기업 Tsinghua Unigroup의 마이크론 메모리 사업을 인수를 시도하였으나, 미정부가 매각을 철회시켰다. 하지만 팹리스기업 ‘ISSI’와 식각장비 기업 ‘Mattson Technology’ 인수에는 성공했다. 2016년 웨스턴 디지털의 메모리 사업과 증착장비 기업 ‘Aixtron SE’ 인수를 시도하였으나, 미행정부의 본격적인 견제로 인한 정부의 불허와 대통령의 지시로 인수시도는 모두 무산됐다.
2017년 팹리스 기업 ‘Lattice Semiconductor Corp.’ 인수시도도 미대통령의 지시로 실패했다. 2018년 브로드컴의 퀄컴인수 시도도 제동이 걸렸으며, 반도체 테스트 장비 기업 ‘Xcerra’ 인수도 물거품이 됐다. 최근 인텔의 이스라엘 반도체 파운드리기업 ‘타워 세미컨턱터’ 인수에 제동을 걸며 중국은 미국정부에 반격했다.
2022년 2월 인텔은 이스라엘 파운드리기업 ‘타워 세미컨덕터’를 54억 달러에 인수한다고 밝혔다. 바이든 행정부의 지원아래 인텔은 전략적으로 파운드리 분야에 투자를 확대한 것이다. 중국 반독점 규제당국은 승인을 지연시켜 인수합병을 무산시켰다. 계약해지로 인텔은 타워 세미컨덕터에 3억 5300만 달러의 위약금을 지불해야한다.
최근 미국 하원 외교위원장은 화웨이 스마트폰에 탑재된 7나노 공정 프로세서 관련해서 이를 곻급한 SMIC가 미국 제재를 위반하였다고 주장했다. SMIC(블룸버그 통신)는 제품생산 공정 전반에 미국 기술을 무단으로 사용하고 있으며, 화웨이에 제품을 공급할 수 있는 미국 정부의 라이센스를 보유하고 있는지 명확하지 않다. SMIC는 28나노 레거시 공정 국산화에 최선을 다하고 있으나, 구형 반도체에 대한 미국의 제재도 강화될 분위기다.
중국 경제매체 제일재경에 따르면, YMTC는 미 캘리포니아 북부지방법원에 마이크론이 자사의 특허 8건을 침해했다며 특허 소송을 제기했다. YMTC는 ‘마이크론이 YMTC의 특허 기술을 사용해 YMTC와의 경쟁을 방어하고 시장 지분을 획득, 보호하려 한다’고 소송의 이유를 밝혔다. 2022년 미국은 18나노 이하 D램, 128단 이상 낸드플래시, 14나노 이하 로직 칩을 생산하는 중국 기업에 반도체 장비 수출을 금지하도록 조치를 취했다.
유럽연합(로이터통신)이 반도체와 첨단산업관련 분야 중국의 제재를 위한 수출통제 방안을 검토하기로 했다고 발표했다. EU 집행위원회는 유럽연합과 공통된 가치를 추구하지 않는 국가들이 반도체와 AI, 양자기술 및 생명공학 등 네가지 핵심기술을 무기화할 위험을 평가할 계획이다. 사실상 유럽연합이 중국을 겨냥한 조치를 본격화 했다.
중국 파운드리 기업 SMIC와 메모리 기업 YMTC는 2024부터 미국과 유럽연합의 견제를 동시에 받게 된다. 중국 반도체 기업의 주춧돌인 그들은 서방국가들의 제재를 피해가며 반도체 기술혁신을 이루어야 하는 어려운 환경에 놓이게 됐다. 중국정부의 반도체 산업 육성은 포기할 수 없는 국가 핵심과제이다. 이 두기업은 중국정부의 보조금 지원으로 투자를 단행하고 있으나, 미국의 제재로 글로벌 성장 및 기술구현이 어려운 냉혹한 현실에 처해 있다.
참고문헌
- 조은교, 서동혁, 심우중, 김바우, 백서인, “미중 기술패권 경쟁과 우리의 대응전략 – 반도체, 인공지능을 중심으로”, KIET 산업연구원, 2021.
- 강구상, 김종혁, 권혁주, 박은빈, 고종완, “바이든 행정부의 글로벌 공급망 재편 정책과 시사점: 반도체 및 배터리 산업을 중심으로”, KIEP 대외경제정책연구원, 2022.