[중학생도 이해하는 반도체 산업 기초] 반도체 뜻, 반도체 회사 분류, 팹리스 뜻

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반도체 산업 기초, 반도체 뜻, 팹리스 뜻

 

안녕하세요! 오늘은 반도체 산업 기초에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

 

1. 반도체 뜻, 반도체란 무엇인가?

도체는 전기가 통하는 물질, 부도체는 전기가 통하지 않는 물질이라 이해할 수 있습니다.

인터넷에 설명들을 살펴보면 반도체는 도체와 부도체 중간 정도 성질을 가진 물질이라 하는데, 간단히 설명하자면

반도체는 특정한 상황에서 전기가 통하고, 특정한 상황에서는 전기가 통하지 않는 도체와 부도체의 성질을 모두 지는 물질이라 이해할 수 있습니다.

 

반도체는 전기를 흘리고 흘리지 않는 성질을 통해 1, 0 두가지를 표현한다.

2. 반도체 성질은 무엇인가?

일반적으로 반도체는 정해진 자극 (전압, 열, 빛) 등에 의해 전기가 통하거나 통하지 않습니다. 이러한 성질을 활용하여서

전기가 통하면 1을 표현하고 전기가 통하지 않으면 0을 표현하는 두 가지 표현이 가능하고, 두 가지 표현을 수없이 많이 쌓아 올리면 다양한 계산이 가능합니다.

 

3. 반도체 회사 분류, 파운드리 뜻, 팹리스 뜻

반도체 회사를 칭할때, 파운드리, 팹, 팹리스, IDM, 종합반도체와 같이 다양한 단어로 이야기합니다.

각 반도체 회사별로 영위하는 사업의 성격에 따라 반도체 회사는 아래와 같이 분류할 수 있습니다.

 

 

1) 종합 반도체 회사 (IDM, Integrated Device Manufacturer)

반도체의 설계부터 생산까지 모든 과정을 자체적으로 운영하는 회사를 의미합니다. 대표적으로 인텔, 삼성전자 등 기업이 있습니다. 종합 반도체 회사는 설계인력부터 반도체 생산 장비 운영 및 유지 인원 등 상당한 인적 자원은 물론, 반도체 생산 설비를 꾸준히 신규 투자하고, 개선해야 합니다. 반도체 생산 설비와 공정은 상당히 난이도가 높고, 설비 투자에 막대한 비용이 필요하여 대부분의 반도체 관련 기업들은 종합 반도체 회사가 아닌 팹리스 구조로 사업을 영위합니다.

 

2) 팹리스 (Fabless, Fabrication facility less)

반도체의 설계만을 담당하는 회사로, 고객이 필요로하는 특정한 목적의 반도체 칩을 설계하고, 판매합니다. 단순히 설계만 담당하며 설계된 반도체의 생산은 파운드리 업체에 위탁하여 진행하여 반도체 제조설비를 보유하지 않으며, 반도체 생산 공장을 fabrication facility라 하는데, 생산 공장이 없다는 의미로 Fabless라 부릅니다. 자사의 특별한 칩을 설계하는 회사 대부분이 해당되며 대표기업은 AMD, 엔비디아, 퀄컴, 애플 등 의 기업이 있습니다. 

 

 

3) 파운드리 (Foundry) 

파운드리 회사는 반도체를 고객의 설계도에 따라 맞춰 생산해 주는 생산 대행 사업을 영위합니다.

팹리스 회사가 반도체를 설계한 설계도를 넘겨주면, 설계도에 따라 반도체를 생산하여 팹리스 업체에게 전달합니다.

대표적인 업체로는 TSMC와 삼성전자가 있습니다. (삼성전자는 자체적으로 반도체를 설계하고 생산하지만, 타 사의 위탁생산 파운드리 또한 운영하고 있습니다.)

 

4. 반도체 회사들이 팹리스, 파운드리로 구분되어 있는 이유

 

앞서 말씀드렸던 것 처럼 반도체 생산을 위해서는 특수한 반도체 설비가 필요합니다. 또한 기술의 발전에 따라 반도체의 설계는 점점 더 미세화되기 때문에 반도체 설비는 끊임없이 최신화되어야 합니다. 이러한 반도체 설비의 구매와 운영, 반도체 생산 시 적절한 수율을 유지하는 노하우 등의 필요성에 따라 파운드리 업체는 대규모 투자가 필요하지만 이러한 대규모의 자본을 투자할 업체는 많지 않기에, 기존에 파운드리에 종사하던 TSMC가 상당한 시장 지배력을 행사하고 있습니다.

 

팹리스 업체들이 아무리 좋은 칩을 설계하여도, 해당 설계도에 따른 반도체 생산이 불가능할 경우 아무런 의미가 없기 때문에, 최근 반도체 업계에서는 파운드리 업체가 슈퍼갑과 같은 위치에 처해있는 을이라는 재미난 상황이 지속되고 있습니다.

 

 

TSMC는 대만에 대부분의 공장을 운영하고 있어 미중분쟁이 점점 더 격해짐에 따라 TSMC를 대체할 공급사의 필요성이 확대되었고 이로인해 삼성전자가 주목받기도 하였지만, 최근 TSMC가 대만 외 해외 Site에 신규 공장 건설을 발표하며, 파운드리 시장에서의 경쟁력을 꾸준히 유지할 것으로 보입니다.

 

이상으로 간단하게 반도체의 성질과 반도체 회사 구분에 대해 알아보았습니다. 

다음에는 메모리 반도체, 비메모리 반도체 구분과 차이점, 반도체 생산 과정 등에 대해 알아보겠습니다.