2021년부터 2022년까지 글로벌 반도체 시장은 코로나19 사태에 따른 특수 수요의 등장으로 급격한 성장을 이루었습니다. 그러나 코로나19 팬데믹으로 인한 특급 수요가 2022년 하반기에 종료되면서 2023년에는 역사상 가장 극심한 경기침체 중 하나로 급락하게 됐다.
그러나 대침체는 2023년에 바닥을 치고 올해(2024년)에는 전면적인 회복이 예상된다.
실제로 다양한 기종에 걸친 분기별 반도체 출하량을 살펴보면, 로직은 이미 코로나19 특수 수요로 인한 정점을 넘어 역대 최고치를 경신했다. 또한, 모스마이크로와 아날로그는 코로나19 특별수요 종료로 인한 하락 폭이 크지 않아 2024년 사상 최고치를 기록할 가능성이 높다(그림 1).
이 중 모스메모리는 큰 폭의 하락세를 겪었다가 2023년 1분기(1분기)를 바닥으로 회복세를 타기 시작했다. 다만, 코로나19 특별수요가 정점에 도달하기까지는 여전히 상당한 시간이 필요할 것으로 보인다. 하지만 모스메모리가 정점을 돌파한다면 반도체 전체 출하량은 의심할 바 없이 역대 최고치를 경신할 것이다. 제 생각에는 이렇게 된다면 반도체 시장이 완전히 회복됐다고 볼 수 있습니다.
그러나 반도체 출하량 추이를 보면 이러한 견해가 틀렸음이 분명하다. 회복세를 보이고 있는 모스메모리의 출하량이 크게 회복된 반면, 사상 최고치를 경신한 로직의 출하량은 여전히 극도로 낮은 수준이기 때문이다. 즉, 글로벌 반도체 시장이 진정으로 살아나기 위해서는 로직 유닛 출하량이 대폭 늘어나야 한다는 것이다.
따라서 본 글에서는 다양한 종류의 반도체와 종합반도체에 대한 반도체 출하량 및 수량을 분석해 보겠습니다. 다음으로 로직 출하량과 출하량의 차이를 예로 들어 TSMC의 빠른 회복에도 불구하고 웨이퍼 출하량이 뒤처지는 모습을 보여드리겠습니다. 또한 이러한 차이가 존재하는 이유에 대해 추측해 보고, 글로벌 반도체 시장의 완전한 회복이 2025년까지 지연될 수 있음을 제시할 것입니다.
결론적으로 현재 반도체 시장 회복의 모습은 가격이 엄청나게 비싼 엔비디아의 GPU가 만들어낸 '환상'이다. 따라서 TSMC 등 파운드리가 Full Capa를 달성하고 로직 출하량이 사상 최고치를 경신하기 전까지는 반도체 시장이 완전히 회복되기는 어려울 것으로 보입니다.
반도체 출하금액 및 수량 분석
그림 2는 다양한 종류의 반도체와 전체 반도체 시장의 출하 금액과 수량 추세를 보여줍니다.
모스마이크로의 출하량은 2021년 4분기를 정점으로 2023년 1분기를 바닥으로 회복세를 보이기 시작했다. 반면, 출하량은 2023년 3분기부터 4분기까지 소폭 감소하며 거의 보합세를 유지하며 큰 변화를 보이지 않았습니다.
모스메모리의 출하량은 2022년 2분기부터 크게 감소하기 시작해 2023년 1분기를 바닥으로 상승하기 시작했지만, 같은 해 4분기 최고치의 40% 내외 수준으로 회복되는 데 그쳤다. 한편, 출하량은 최고치의 94% 수준으로 회복됐다. 즉, 메모리 제조사의 공장가동률은 풀가동에 가까워진 것으로 판단된다. 문제는 D램과 낸드플래시 가격이 얼마나 오를 것인가다.
로직의 출하량은 2022년 2분기에 정점을 찍은 뒤 2023년 1분기에 바닥을 쳤다가 반등해 같은 해 4분기에 역대 최고치를 경신했다. 반면 출하량은 2022년 2분기에 정점을 찍은 뒤 2023년 3분기 최고치의 65% 수준으로 하락해 같은 해 4분기에도 보합세를 유지했다. 즉, Logic의 배송 금액과 배송 수량의 동작 간에 상당한 차이가 있습니다.
아날로그 출하량은 2022년 3분기에 정점을 찍은 후 2023년 2분기에 바닥을 치고 이후 안정세를 유지하고 있다. 반면 출하량은 2022년 3분기를 정점으로 2023년 4분기까지 계속 하락세를 보였다.
마지막으로 전체 반도체 출하량은 2022년 2분기부터 크게 감소해 2023년 1분기에 바닥을 치고 상승하기 시작해 같은 해 4분기 최고치의 약 96% 수준으로 회복됐다. 반면, 출하량 역시 2022년 2분기에 비해 크게 감소해 2023년 1분기를 바닥으로 나타났으나 이후 최고치의 75% 수준으로 보합세를 유지하고 있다.
위에서 보면 모스메모리는 최고치의 40% 수준까지만 회복한 만큼 출하량만 본다면 문제가 있는 것으로 보인다. 그러나 좀 더 넓게 보면 출하량이 역대 최고치에 도달했음에도 불구하고 출하액이 최고치의 65% 수준에 머물고 있는 등 로직이 주요 관심사임을 알 수 있다. 로직의 출하량과 금액의 차이가 미치는 영향은 반도체 분야 전체로 확대될 것으로 보인다.
정리하면, 글로벌 반도체 시장의 회복은 모스 메모리 가격의 상승 여부와 로직 유닛 출하량이 크게 증가하느냐에 달려 있다. DRAM과 NAND 가격이 지속적으로 상승하는 상황에서 가장 큰 이슈는 로직 유닛의 출하량을 늘리는 것이다.
다음으로 로직의 출하량과 웨이퍼 출하량의 차이를 구체적으로 설명하기 위해 TSMC의 출하량과 웨이퍼 출하량의 행태를 설명하겠습니다.
TSMC 분기별 출하량 및 웨이퍼 출하량
그림 3은 TSMC의 노드별 매출 분석과 2023년 4분기 7nm 이상 공정 매출 추세를 보여줍니다.
TSMC는 7nm 이상을 고급 노드로 포지셔닝합니다. 2023년 4분기에는 7nm가 17%, 5nm가 35%, 3nm가 15%로 전체 첨단 노드의 67%를 차지했습니다. 또한, 고급 노드의 분기별 매출은 2021년 1분기부터 증가세를 보이고 있으며, 2022년 4분기에 한 번 감소세를 겪었지만, 2023년 2분기에 바닥을 치고 다시 상승하기 시작하여 역대 최고치를 경신했습니다. 같은 해 4분기.
즉, 고급 노드의 판매 실적을 보면 TSMC가 좋은 성적을 거두고 있다는 뜻이다. 그렇다면 TSMC의 전체 분기별 매출과 웨이퍼 출하량은 어떻습니까(그림 4)?
TSMC의 분기별 출하량과 웨이퍼 출하량 차트는 대략 일치합니다. 2000년 IT버블 때 정점을 찍었고, 2008년 리먼 쇼크 이후 하락세를 보였으며, 2018년 메모리 버블 붕괴 이후에도 계속 하락세를 보였다.
그러나 2022년 3분기 특별수요가 정점에 도달한 이후의 행태는 다르다. 출하액은 202억 달러로 정점을 찍은 뒤 급락했다가 2023년 2분기 157억 달러를 바닥으로 반등하기 시작해 같은 해 4분기에는 최고치의 97%인 197억 달러에 달했다.
반면 분기별 웨이퍼 출하량은 2022년 3분기 397만장으로 정점을 찍은 뒤 급락해 2023년 2분기 292만장으로 바닥을 쳤으나 이후 보합세를 유지했다. 같은 해 4분기에도 웨이퍼 출하량이 정점에 비해 크게 감소했음에도 불구하고 여전히 296만장으로 정점에 비해 100만개 이상 줄어든 수준이다.
TSMC가 생산하는 가장 일반적인 반도체는 로직(Logic)이다. TSMC의 2023년 4분기 고급 노드 매출은 새로운 역사적 최고치를 달성했으며, 전체 매출은 역사적 최고치의 97%로 회복되었습니다. 그러나 분기별 웨이퍼 출하량은 성수기보다 여전히 100만장 이상 적었다. 즉, TSMC의 전체 공장 가동률은 약 75%에 불과합니다.
글로벌 반도체 시장 전체를 살펴보면, 로직 출하량은 코로나19 특별수요 기간 정점의 65% 수준까지 하락했다. 지속적으로 TSMC의 분기별 웨이퍼 출하량은 최고치보다 100만개 이상 감소했으며, 공장 가동률은 약 75%로 추정된다.
앞으로 글로벌 반도체 시장이 진정으로 회복되려면 로직 출하량이 대폭 늘어나야 하고, 이를 위해서는 TSMC가 주도하는 파운드리 가동률이 풀가동 수준에 접근해야 한다.
그러면 정확히 언제 이런 일이 일어날까요?
주요 파운드리 가동률 예측
2023년 12월 14일, 대만 조사업체 TrendForce가 그랜드 닛코 도쿄 베이 마이하마 워싱턴 호텔에서 '산업 포커스 정보' 세미나를 개최했습니다. 세미나에서 TrendForce 분석가 Joanna Chiao는 "TSMC의 글로벌 전략과 2024년 반도체 파운드리 시장 전망"에 대해 논의했습니다. 다른 주제 중에서 Joanna Chiao는 파운드리 활용률 예측에 대해 이야기했습니다(그림
로직 출하량은 언제 증가하나요?
이 8%는 중요한가요, 아니면 중요하지 않은가요? 미묘한 질문이지만 2026년에도 웨이퍼의 나머지 92%는 여전히 AI가 아닌 반도체 칩에 소비될 것입니다. 이들 중 대부분은 로직 칩이 될 것입니다. 따라서 로직 출하량이 늘어나고, TSMC가 주도하는 주요 파운드리들이 Full Capa에 도달하기 위해서는 스마트폰, PC, 서버 등 전자기기 수요가 늘어나야 한다.
정리하자면, 현재 상황으로 볼 때 엔비디아의 GPU 같은 AI 반도체가 우리의 구원자가 될 것이라고는 믿지 않습니다. 따라서 세계 반도체 시장은 2024년까지 완전히 회복되지 않거나, 심지어 2025년까지 지연될 것이라는 관측이 나온다.
그러나 이 예측을 뒤집을 수 있는 또 다른 (낙관적인) 가능성이 있습니다.
지금까지 설명한 AI 반도체는 모두 서버에 탑재되는 반도체를 지칭했다. 하지만 이제는 개인용 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 등 단말(에지)에서 AI 처리를 수행하는 추세다.
인텔이 제안한 AI PC, 삼성이 AI 스마트폰을 만들려는 시도 등이 그 예다. 이들이 대중화되면(즉, 혁신이 일어난다면) AI 반도체 시장은 급속히 확대될 것이다. 실제로 미국 조사기관 가트너는 2024년 말까지 AI 스마트폰 출하량이 2억4000만대, AI PC 출하량이 5450만대에 달할 것으로 전망하고 있다(참고용). 이 예측이 현실화되면 최첨단 로직에 대한 수요(출하액, 수량 측면)가 늘어나고, TSMC 등 파운드리 가동률도 높아질 전망이다. 또한 MPU와 메모리에 대한 수요도 확실히 빠르게 증가할 것입니다.
즉, 그런 세상이 오면 AI 반도체가 진정한 구원자가 되어야 한다는 것이다. 따라서 지금부터는 엣지 AI 반도체 동향에 대해 집중적으로 알아보고자 합니다.
게시 시간: 2024년 4월 8일