삼성전자 TSMC 에 밀려나나? 인텔 6나노공정 TSMC 위탁 결정

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의 선두기업이기 때문에 이내용은 반드시 알아두어야 합니다.

이미 알고 계신 분도 있으시겠지만 지난 27일에 인텔이 2분기 실적컨퍼런스콜 을 했는데요

인텔이 뭐라고 언급했냐하면 7나노 기반의 제품 출시는 6개월이 지연되고

수율 개선은 12개월 정도나 늦어진다 이렇게 말했습니다.
이게 엄청난 충격이기 때문에 인텔주가는 그림처럼 폭락했구요

경쟁사 AMD 주가는 폭등합니다. 인텔 발표에 실망한 투자자들중 일부가 인텔을 팔고 경쟁사 AMD로 넘어간것으로 볼수 있지요
우선 자세한 설명은 잠시 뒤에 드리고

투자자들이 인텔을 매도하고 amd 로 넘어간 이유부터 보면

인텔은2016년부터 10나노 공정진입한다 진입한다 하면서 4년이나 10나노공정으로 넘어가지 못했습니다.

2020년 현재까지도 아직 10 나노 공정으로 100% 양산에 돌입하지 못하고 있어서

14나노 미터공정 제품에 아키텍쳐만 개선해서 버티고 있는 실정입니다.

이때문에 업계에서는 인텔을 비꼬는 말로 오직 장인 정신으로 14 나노 미터 반도체만 깍는다고 하여 14나노장인 이라고 불립니다.

그런 역사가 있기 때문에 7나노 공정에서 신제품 출시는 6개월 미뤄지고 수율은 12개월이나 지나야 잡힐 것 같다 이렇게 이야기를 했으니

투자자들 입장에서는 인텔이 결국 10나노 미터 이하 공정자체를 포기했다고 판단한 것입니다.
앞으로 인텔도 경쟁사인 amd 와 마찬가지로 반도체의 설계만 하고 생산은

tsmc 나 삼성전자등의 파운드리 기업에 맡겨야 하기 때문에

더이상 종합 반도체 기업으로서의 높은 프리미엄을 줄수가 없다는 평가를 내린 것이죠

그래서 주가가 급락했다 봐야할 듯합니다.

우선 인텔은 cpu를 설계하고 생산까지 전부 담당하는 종합반도체 업체 인데요

cpu 의 설계는 기가 맥힌데 반도체 생산에서 14나노미터 이하로 넘어가는것에 한계가 오기시작합니다.

삼성전자 랑 tsmc 같은 애들도 10나노 미터 공정 양산 했는데 1등인 내가 못하겠냐 하면서 직접 연구했는데

결국 14나노 미터에서 10나노 미터로 넘어오는데 4년이나 걸렸고 아직도 제대로 양산을 못하고 있습니다.

철썩같이 인텔만 믿고 기다린 애플도 이제 니네 기술 뒤쳐지는거 더이상 못기다리겠다 하면서 얼마전에 자체적으로 cpu 만든다 선언하고 나섰죠

반면 인텔의 경쟁사 amd 는 일찌감치 tsmc 에 위탁을 맡겨서 10나노 미터이하의 미세화 공정의 제품을 생산해 오고 있다보니 인텔은 노트북이나 데스크탑 cpu 시장점유율을 amd에 점점 내주고 있던거죠

그럼 대체 뭐가 문제길레 인텔이 이렇게 죽을쑤냐

반도체는 설계도 엄청나게 중요하지만 누가 더 선폭을 미세하게 찍어내느냐 이것도 아주 중요합니다.

현재 반도체 업계에서는 7나노 미터 이하로 회로를 그려낼수 있는데요

나노 는 10억분의 1을 의미하고 10나노 미터라고 하면 1미터를 10억분의 1로 나눈값을 말합니다.

머리카락을 1만분의 1로 나누면 10나노 미터가 되니까 엄청나게 얇게 패턴을 그릴수 있는거죠
이렇게 미세하게 회로를 그려낼수록 전자의 이동속도가 빨리지기 때문에 처리 속도가 빠르고 전력도 적게 소모하고 발열도 작고 크기도 작은 반도체가 만들어지게 되겠지요

그래서 미세화 공정이 진행될 수록 빠른 속도, 낮은전략, 작은 크기 경쟁력이 전부 갖춰진 반도체가 만들어지는 거구요

인텔이 이게 안되는 겁니다. 그럼 인텔은 뭘 잘해서 현재 글로벌 반도체 1위를 지키는 업체이냐

설계를 잘합니다. 정확히 설명드리면 아키텍쳐 라는것인데요 우리같은 문과생들은 편하게 설계정도로 이해하면 좋습니다. 인텔이 이걸 기가 맥히게 잘만듭니다.

어떻게 설계를 하느냐에 따라서 성능이 천차만별인데 아키텍쳐가 개선될수록 성능이 좋아지는데요 인텔에 외계인이 설계를 한다는 말이 나올 정도죠

인텔이 amd 제품 대비 미세화공정은 뒤쳐지고 있지만 제품의 성능에서 크게 밀리지 않는 이유가 바로 아키텍쳐 기술이 월등하기 때문입니다.

자동차 레이싱으로 비유하면 미세화공정은 자동차성능 이고 드라이버가 아키텍쳐로 볼수 있습니다.
인텔의 경우 자동차 성능은 조금 뒤쳐져도 드라이버가 운전을 잘 하기 때문에 자동차 성능이 좀 낮아도 1위를 놓치지 않죠

반면 경쟁사 amd 는 자동차 성능은 좋은데 운전이 조금 딸리는것으로 이하하면되구요

인텔의 14나노미터 제품과 amd 의 7나노 미터 제품과 비교를 해보면 특정 성능에서는 오히려 14나노미터의 인텔cpu 가 7나노 미터의 amd cpu에 앞서기도 하는 이유 입니다.
그런데 결국 amd 가 5나노 미터 3나노미터 제품을 출시하면서 자동차 성능 자체가 너무 차이가 나버리면 운전실력이 뛰어나도 뒤쳐질 수있는게 인텔의 문제점인거죠

그럼 이번에 인텔이 7나노미터 신제품의 예정보다 6개월 연장하여출시해야되고 수율의 개선은 12개월이나 늦어진다 는 말에 무엇이 포인트일까요?

바로 수율 입니다.

수율은 불량율의 반대정도로 생각하면되는데요

예를 들어 둥그런 웨이퍼에서 패턴을 그려서 반도체를 찍어낸후에 정상작동여부를 테스트 하는데 테스트를 통과한 제품이 몇% 냐 이게 수율입니다.

기업의 입장에서 80% 90% 이런 식으로 일정이상 수율이 나오지 않으면 마진이 안나와서 애초에 대량 생산자체를 할수가 없거든요

반도체의 회로를 그리는 둥그런 판을 웨이퍼라고 하구요

웨이퍼 한장을 반도체로 가공하고 잘라서 반도체 100개를 만들수 있고 가공비용이 총 1000만원 들어간다고 가정하겠습니다.

반도체 하나당 판매 가격이 20만원이라고 할때 최소한 50%는 수율이 나와서 50개는 정상적으로 작동해야 1000만원을 벌수 있고 그때부터 손익분기점에 도달하는 것이죠

이럴 경우 수율이 최소 70%이상은 나와야 그래도 장사할맛나겠지요 수율 50% 나오면 본전치기니까 아예 장사하면안되구요

인텔이 7나노 공정에서 제품을 양산할 것으로 예상한 시점은 2013~2014년 년 정도인데 여기서 12개월이나 지나야 수율이 나올 것 같다 이런말을 한 것을 볼때 현재 2014~2015년은 되어야 7나노 공정 제품 나온다 이겁니다.

지금 tsmc 와 삼성전자 는 3나노 들어간다 뭐 이런 얘기가 나오는 마당에

인텔은 7나노 양산하는데 2015년쯤에 나올것같고 그것도 뭐 확실한건 아니다 이런 소리나 하고 앉아있으니 투자자들 입장에서는

인제 생산그냥 포기할라나부다 , 아니 그냥 생산 포기하고 반도체 설계나 집중해라 답답하다 이말 나올수밖에 없는거고 주식을 매도할수밖에 없었던 겁니다.


이제 인텔의 2분기 컨퍼런스 콜에서의 발표와 주가가 이렇게 움직인 이유가 이해가 되시죠?

그럼 이제 부터 중요한 건 어떻게 될까 입니다.

결국 tsmc 나 삼성전자 파운드리에 위탁생산 맡겨야죠 다른 대안이 없습니다.

지금 글로벌 업체중에서 7나노 양산이가능한 업체는 tsmc 와 삼성전자 뿐이고 나머지 글로벌 파운드리 smic 등은 14나논 미터에서 공정이 멈춰있기 때문입니다.

그런데 뉴스를 보면 당장 6나노미터에서 인텔이 tsmc에 위탁을 맡겼지요

이유를 설명드리면 트랜지스터의 기술 방향 때문에 그렇습니다.

트랜지스터를 아주작게 만들어서 최대한 많이 넣으면 반도체의 성능이 좋아집니다. 크기의 문제는 그렇고

트랜지스터 자체를 어떻게 만드느냐에 따라서도 반도체의 성능이 달라집니다.

그림의 왼쪽 첫번째는 트랜지스터 제조의 과거 기술입니다.

플래나 방식이라고 게이트를 평면적으로 배열하는 방식이었습니다.

그런데 2014년부터 게이트를 입체적으로 쌓아올리는 핀펫 방식이 사용되었습니다.

그림에서 플레나 방식을 보면 게이트랑 접촉면이 한면인데 핀펫 방식을 보면 게이트와 접촉면이 3면으로 늘어나죠?

채널과 게이트의 접촉면이 많을 수록 낮은 전압으로 구동이되고 누출되는 전압이 적기 때문에 최대한 채널과 게이트의 접점을 크게할수록 효율이 좋아집니다.

그리고 맨 오른쪽 게이트 얼어라운드 이걸 약자로 gaa 방식이라고 하는 이방식으로 트랜지스터를 만들면 4면이 모두 채널과 접촉하게 됩니다.

gaa 은 3면 이아닌 4면이 접촉하기 때문에 당연히 트랜지스터의 효율이 더 좋아지는 것입니다.

그리고 그림의 오른쪽 맨마지막은 삼성전자가 개발하는 mbc펫 방식인데요 채널을 넓게 만들어서 gaa 방식보다 접촉면적이 더 넓어지게 한것입니다.

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