여러 외신과 반도체 산업 소식을 종합하면 아래와 같이 정리된다.

분야별로 보자면


파운드리

https://www.statista.com/statistics/867223/worldwide-semiconductor-foundries-by-market-share/

현재 파운드리 산업은 1위가 대만 TSMC이고 2위가 삼성이며 미국업체인 '글로벌 파운드리'는
3위를 차지하고 있다.
현재 시장 점유율이 TSMC는 53.9%, 삼성은 17.4% 그리고 글로벌 파운드리는 7%를 차지하고 있다.
미국 정부는 현재 글로벌 파운드리를 군사용 반도체 특화 생산 업체로 지정했으며
미 국방성에서 설계한 반도체를 전문으로 생산하는 업체로 육성할 계획이다.
인텔이 486 CPU 다음에 출시한 펜티엄 칩은 주요 회로 설계를 미 국방성 소속 엔지니어들이 했고
인텔은 펜티엄 칩에서 엄청난 성능 향상을 이뤘다.

대신에 일반적인 통상의 파운드리를 인텔에 맡기도록 하고 있으며
미국의 구상은 1위는 TSMC가 가져가지만 2위는 인텔이 가져가도록 계획하고 있다.
TSMC가 괜히 미국 애리조나에 대규모 신규 공장을 짓고 여러 협력사도 미국에 진출하는 게 아니다.

https://www.counterpointresearch.com/seemingly-hasty-prudent-tsmcs-new-fab-plan-u-s/

인텔이 웬 파운드리냐 하고 의문을 가질 수도 있는데
최근에 인텔은 미국 애리조나주 오코틸로에 Fab 42라는 대규모 첨단 반도체 제조 시설을 완공했다.
지금까지 인텔은 자사의 칩을 제조했지만, Fab 42를 기반해서 정부 물량으로 시작해서
민간 업체의 물량을 위탁 제조하는 수순으로 간다고 한다.

https://www.businesswire.com/news/home/20201002005095/en/Intel-Wins-US-Government-Advanced-Packaging-Project

Fab 42에서는 차세대 멀티 칩 패키지 기술을 선보이고 여러 종류의 반도체를 통합한 멀티 칩 반도체를 위한 인터페이스 표준, 프로토콜 및 보안 기능을 제공하며 특수한 기능이 들어가는 FPGA 칩, 특정 기능 수행을 가속하는 하드웨어 가속 칩, 차세대 연산 칩 등도 주문 제조를 한다.

특히 여러 종류의 반도체를 통합하는 멀티 칩 반도체는 여러 개의 집적회로 다이(개별 칩)를 하나의 단일 패키지 칩으로 구성하여 성능을 높이는 동시에 전력 소모와 크기 및 무게를 줄일 수 있다고 한다.
CPU 안에 여러 공정을 혼합하는 EMIB(임베디드 멀티 다이 인터커넥터 브리지)기술, 인텔의 고유한 3D 회로 적층 기술인 Foveros(포베로스) 및 Co-EMIB(EMIB와 Foveros를 합친 다중 공정 기술) 기술 등 기존 파운드리 업체가 제공하지 못하거나 미흡했던 여러 가지 첨단 기술도 서비스를 실시할 예정이라고 한다.



메모리 반도체

https://asia.nikkei.com/Business/Technology/SK-Hynix-s-bid-for-chip-alliance-hits-snag-on-Kioxia-s-stalled-IPO

메모리 반도체 중에서 D램은 현재 삼성, 하이닉스, 마이크론 3사가 과점하고 있으며
삼성전자가 42.7%로 가장 큰 비중을 차지하고, SK하이닉스가 28.8%로 2위, 미국 마이크론이 23.4%로 3위를 차지하고 있다.

낸드 메모리는 상대적으로 경쟁업체가 많다.
삼성이 시장의 35.9%를 점유하고 있으며 2위는 일본 업체인 키옥시아가 19%, 미국 업체인 웨스턴디지털과 마이크론이 각각 13.8%, 11.1%를 점유하고 있다.
SK하이닉스는 9.9%로 5위, 인텔은 9.5%로 6위를 차지하고 있다.

미국의 구상은 D램에서 삼성의 자리를 마이크론이 차지하도록 하며 낸드 메모리는
삼성의 자리를 마이크론 혹은 인텔이 가져가도록 계획하고 있다.



시스템 반도체

이 분야는 미국이 현재 압도적인 경쟁력을 자랑하는 분야이며
인텔, 엔비디아, 퀄컴, AMD, 자일링스, 텍사스 인스트루먼트 등등해서
미국의 적수가 없다고 해도 과언이 아니다.

얼마 전까지 한국의 삼성이 모바일 AP에서 현재는 이미지 센서에서 무섭게 치고 올라오고 있는데
미국 당국의 교통정리로 삼성은 모바일 AP는 자체 개발에서 미국 기술을 사서 쓰는 방향으로
노선을 정했다.

https://www.anandtech.com/show/15061/samsung-to-cease-custom-cpu-development

이미지 센서의 경우는 현재 소니에 이어 2위 자리를 차지하고 있는데
삼성은 범용제품으로 가고 소니는 하이엔드 제품군으로 가도록 정리를 할 예정이다.
현재 소니와 마이크로소프트 및 미국 록히드마틴(F-22, F-35 전투기로 유명)은 차세대 이미지 센서와
운용 소프트웨어를 공동으로 개발하고 있다.



반도체 장비 산업

이 분야는 미국과 일본 두 나라의 독주라 해도 과언이 아니다.

https://www.marketwatch.com/press-release/semiconductor-equipment-market-2020-top-countries-data-market-size-defination-brief-analysis-of-global-industry-with-forecast-growth-by-2024-2020-08-12

어플라이드머티어리얼즈
KLA 텐코
램 리서치
도쿄 일렉트론
히타치 하이테크
다이닛폰 스크린

노광장비는 따로 언급하자면
ASML(거의 미국산 부품과 소프트웨어로 구성되어 있음)과 캐논(디스플레이 분야 노광장비는 압도적이다) 두 업체가 완전히 장악했다.

요즘 반도체 회로를 2차원 평면이 아닌 3차원으로 쌓고 있는데 이때 필요한
스택머신은 오로지 '도쿄 일렉트론'에서만 생산되고 있다.

하이엔드급 반도체 장비는 미국이 일본과 시장을 과점하는 형태로 지속한다는 방침이다.



반도체 개발 및 설계 소프트웨어

시놉시스(Synopsys)
케이던스(Cadence)
멘토 그래픽스(Mentor Graphics) : 독일 지멘스가 인수했지만 본사와 연구개발 시설은 미국에 있다.
앤시스(Ansys)
주켄(Zuken) : 특이하게도 일본 업체다. F-22, F-35 전투기의 칩 인터페이스 회로 및 기판 레이아웃 설계에도 사용되었다. 1976년도에 설립됨.

http://www.trosol.com/cadstar/Downloads/Corporatepresentation.pdf#page=7

전자설계자동화 툴(EDA 툴, Electronic Design Automation tool)이라 불리는 것인데
이것은 일반적인 분야의 설계 툴과 달리
반도체 소재, 화공약품, 제조 장비에 의존성이 강하고 소재, 화공약품, 장비의 특성에 최적화되어 작동하게 되어 있다.

그래서 다른 업체의 것으로 바꾸는 게 불가능하며 만약 바꾼다면 지금까지 사용한 소재, 화공약품, 장비는 못 쓰고
버려야 한다는 것을 의미하기 때문에 사실상 다른 업체들은 진입하는 것 자체가 불가능에 가까운 영역이다.

이 분야는 미국이 일본과 계속 독주체제로 갈 방침이다.



미국 대선이 한 달도 남지 않았다.
대선이 끝나고 나면 어느 나라든 반도체 산업은 예전과 다르게 미국의 교통정리에
확실히 순응해야 지속가능한 산업으로 남게 될 거다.