파운드리사업의 대부는 대만의 TSMC를 설립한 마이클 장 박사이다. 그는 1978년 대만에 적합한 반도체 사업은 생산설비를 이용한 파운드리 사업이라고 판단하고 미국 반도체회사의 좋은 근로조건을 뿌리치고 대만으로 돌아간다. 대만으로 귀국한 장 박사는 대만 정부에 파운드 리사업에 대한 제안서를 제출한다 당시 대만 정부는 이 제안을 흔꾀히 받아들이며 대폭적인 자금지원을 하며 설립한 회사가 TSMC다.

그리고 미국 반도체 팹리스 회사를 대상으로 영업활동을 적극적으로 하면서 미국 회사들의 하청생산 큰 주문을 독점하며 놀라운 성장을 거듭한다. 사례를 들어보면 TSMC는 주요 빅테크 기업(Apple, NVIDIA)을 주요 고객사로 확보하고 고정적인 생산 오더를 수주하고 회사를 경영하고 있다. 2014년 기준 미국 Apple은 자사의 주력 스마트폰 모델인 아이폰6의 MPU Chip 제조를 100% 수주 납품하면서 파운드리사업의 위치를 굳건하게 구축한다. 매출의 50% 정도를 Apple이 차지하고 있고, 최근 NVIDIA GPU도 TSMC가 100% 생산하여 납품중이다.

최근 정보에 의하면 SK하이닉스가 NVIDIA사와 협력업체로 계약을 하면서 SK하이닉스가 자랑하는 세계 1위 HBM 기술력에 TSMC의 생산기술 특허 기술을 연결하여 고객 맞춤형 수요에 대응하는 전략을 수립한다. SK하이닉스는 5세대 고대역폭 메모리인 HBM3E까지 자체공정기술로 Base Dye를 설계하였고, 차세대 제품인 HBK4부터는 TSMC가 기술특허권리를 갖고 있는 고유의 공정인 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)기술을 활용한다고 선언하면서 삼성전자 파운드리사업부 책임자들의 간담을 서늘하게 했다.

반도체 기업 형태를 크게 나누어 보면 IDM(Integrated Device Manufacturer), 팹리스, 파운드리 등이다. IDM은 반도체 칩 설계부터 완제품 생산까지 전 공정을 자체적으로 시행하는 종합반도체 회사이고 팹리스는 반도체를 직접 생산하지 않고 개발과 설계만을 담당하는 회사를 의미한다. 그리고 팹리스 회사로부터 반도체 제조를 위탁받아 제조하여 공급해 주는 것이 파운드리 회사다. 다시 말하면 일반제조업의 OEM방식과 비숫한 형태를 파운드리라고 말한다.

반도체제조 설비는 천문학적인 투자가 필요하고, 따라서 모든 기업이 반도체 제조설비를 직접 보유하고 생산하는 것은 자금 부담상 어려운 것이 현실이다. 따라서 제조는 파운드리회사로 의뢰하고 팹리스회사는 첨단기술 연구개발에만 집중하는 여건이 형성되면서 파운드리가 급성장한다. TSMC가 성공한 이유는 당시 실리콘벨리의 벤처기업을 비롯하여 일본의 팹리스(반도체 설계회사)들이 공장을 지을 자금이 없자 TSMC와 손을 잡고 생산을 의뢰하면서 TSMC는 폭발적인 성장을 한다.

왜냐하면 신생 팹리스회사들은 제조설비를 완벽하게 보유한 대기업에게 제조를 의뢰할 수 밖에 없는 환경이었기에, 이 상황에서 디자인 설계 기술이전을 강요 당하는 일들이 다반사였다. 이런 상황에 효율적으로 대처한 TSMC는 벤처기업으로부터 설계도를 받아 위탁생산 전문기업으로 크게 성공하였고 1990년대에는 정부 지분을 매수하면서 100% 민간기업으로 탈바꿈합니다.

그러자 중요고객사들의 위탁생산 오더가 대부분 대만 TSMC로 넘어가자 위기를 느낀 삼성전자는 2017년경 파운드리사업부를 신설하고 본격적인 영업활동을 시작하면서 부지런히 TSMC를 추격하고 있고, 화성사업장의 부족한 설비를 보강하기 위해 평택지역에 공장을 신규 구축하고 해외 주요 반도체회사들의 생산 오더를 받고 있다. 3년전 미국 바이든 대통령의 방한 때 오산 공군기지에 내리자 마자 첫 방문회사가 삼성전자 평택공장으로 당시 윤석열 정부와 삼성전자는 바이든에게 읍소 로비를 하면서 미국 주요 고객사의 하청생산 주문을 삼성전자로 이전하는데 협조를 요청했다.

당시 바이든 대통령도 삼성전자의 이재용 회장에게 미국에 파운드리 신규투자를 대폭 늘려 달라 하였고 삼성전자도 이에 응답을 합니다. 약속은 미국 테일러 시에 20조 원을 투자하여 파운드리 공장을 구축하여 2024년 하반기에 가동을 목표라고 발표한다. 이곳에서 삼성전자는 5세대 이동통신, 고성능컴퓨팅 인공지능 등 시스템 반도체를 생산하면서 TSMC를 견제하고, 3나노테크의 미세공정 기술력을 선보일 계획이다. 또한 삼성전자도 향후 10년간 납부할 재산세의 90%를 환급받는 파격적인 인센티브를 약속 받는다. 또 삼성전자는 약 400억달러를 추가 투자하여 4나노와 2나노 반도체공장을 신축하고 연구개발센터와 첨단 패키칭 시설을 구축하여 반도체 개발과 조립을 한 장소에서 효률적으로 해결할 수 있는 시스템 체제를 갖춘다고 발표한다.

하지만 이런 정보를 입수한 TSMC도 미국 지역 애리조나 주에 대규모 파운드리 공장 신설계획과 일본 구마모토에 일본 팹리스 전문회사와 협력하여 파운드리 공장을 발표하면서 삼성전자의 경영전략에 맞불을 놓고 있다.

이에 삼성전자도 추가적인 경영전략이 필요하다고 필자는 판단한다. 최근 삼성전자 소식통에 의하면 일본 최대 AI반도체칩 설계사인 '프리퍼드 네트웍스(PFN)'로부터 2나노 기반 AI 가속기 수주를 받아서 양산에 들어 간다고 공개적으로 발표를 한다. 해당 제품은 삼성전자 양산 로드맵에 의거 2025년부터 생산에 들어갈 예정이라고 알려진다. PFN은 일본 대기업인 도요다자동차, 히타치 등이 투자한 일본 AI 스타트업회사로 기업가치가 3조원이 넘는 일본 최대의 대표 유니콘 반도체 설계회사다. 반도체와 슈퍼컴퓨터 등 하드웨어부터 생성형 AI를 비롯한 소프트웨어까지 수직적인 AI기술을 구축한 회사이다.

삼성전자는 한편으로 국내 DSP업체인 가온칩스와 기술협력 체제를 구축하고 AI가속기 반도체을 2.5D 패키징인 아이큐브S를 양산한다고 발표한다. 그러자 미국 바이든 정부는 두마리 토끼를 잡는다는 경영전략으로 삼성전자와 대만 TSMC에게 미국현지 공장투자를 적극적으로 권유하면서, 뒤로는 과거 세계 1위 반도체 강국을 회복하겠다고 발표한다.

과거 세계 1위 반도체 기업인 INTEL사에게 파운드리사업 재진출을 적극적으로 권유하고, 2021년부터 이와 관련된 상상할 수 없는 막대한 자금지원을 했다. INTEL이 예정대로 2024년말 1.8나노 공정양산을 성공적으로 추진한다면 한발 앞선 기술로 삼성전자와 TSMC를 크게 위협할 것이며 빠른 시일내로 따라 잡을 수도 있을 것이라 본다.

파운드리사업 경쟁이 본격화되고 있다. 삼성전자에 크게 앞서는 TSMC의 시장점유율을 삼성전자가 빠르게 투자를 시행해 점유율 간격을 좁혀간다면 향후 10년내로 세계 1위 파운드리 회사로 성장할 것이라는 확신을 갖고 있다. 이런 날이 반드시 오기를 삼성맨 출신인 필자는 학수고대하면서 대한민국 정부 책임자들도 민관이 일치 단결하여 삼성전자 전략적인 투자에 적극적으로 협조할 것을 앙망해 본다.