반도체 산업 입문서

현명한 반도체 투자 - 소재·설계·장비주 완벽 분석!
우황제 지음 / 이레미디어 / 2022년 4월

현명한 반도체 투자

이 책의 핵심 키워드는 반도체와 투자이다. 개인적으로 오랫동안 투자하면서 기업을 찾을 때는 항상 내가 눈으로 보고 만질 수 있고 느낄 수 있는 생활소비재나 서비스 기업뿐이다, 그래서 반도체 관련 기업에 투자를 해 본적이 없다. 뉴스에서 반도체 관련 기사를 볼 때 마다 관심을 가지게 되지만 구체적으로 무슨 사업을 하는지 이해를 할 수 없어 그냥 넘어 가곤했다. 저자분의 <문과생도 이해하는 반도체산업>오프라인 강의를 수강하고 싶었지만 이번에 책이 출간되어서 먼저 완독하게 되었다. 책 전반부에 반도체 산업의 현황을 시작으로 초기에 발전되는 과정과 흐름을 알 수 있으며 후반부에는 반도체 공정 과정을 서술하면서 공정과 관련된 국내기업들도 덧붙여서 반도체 산업의 밸류체인과 각 공정마다 각기 상이한 기업의 비즈니스모델도 파악 할 수 있다. 이 책을 통해 뉴스에서 통해 접해본 반도체 기업의 구체적인 역할들을 파악하게 되었다. 반도체 투자를 처음 시작하는 분들에게 꼭 필요한 입문서라고 생각한다.

반도체 산업에 속한 상장사는 그 수가 120개가 넘어 단순히 개수로는 전체 상장사의 5% 내외만을 차지하지만, 시가총액은 무려 25% 이상을 점유하고 있다.

산업혁명을 혁명이라 부르는 이유는 증기기관의 발달로 단순히 면직물의 생산성이 높아졌기 때문이 아니라 산업 구조, 시회 구조, 문화와 정치까지 송두리째 새롭게 탈바꿈했기 때문이다. 산업혁명이 일어난지 불과 300년도 지나지 않아 인류는 또 한 번 큰 변화를 맞이한다. 바로 정보통신(IT) 기술과 컴퓨터의 발달이다. 정보화 시대가 되면서 정보의 무한한 복사가 가능해졌고, 이러한 정보를 남들보다 빠르게 만들거나 가공해서 수익 창출로 연결시키는 사람이 부를 거머쥐게 됐다. 정보화 시대는 물론 4차 산업멱명이라 불리는 빅데이터 및 인공지능 시대에는 유용한 정보를 최대한 확보한 사람이 곧 권력을 잡고 더욱 많은 부를 거머쥘 기회를 얻는다. 데이터를 저장하는 역할, 수집하는 역할, 가공하는 역할, 나아가 빅데이터와 인공지능을 기반으로 데이터베이스화하는 역할은 모두 반도체가 맡는다. 산업혁명 시대에 가장 중요한 원재료가 철강, 석유, 시멘트였다면 앞으로 다가올 시대는 반도체 하나로 요약된다고 할 수 있다.

반도체 기술 발전의 첫 단계는 트랜지스터를 더욱 작게, 그리고 많이 만드는 과정이라고 할 수 있다. 초기 연산장치는 덧셈 기능에는 충실했으나 중간 결과물을 저장하는 기능이 없었다. 이에 따라 결과값을 임시로 저장하기 위한 주기억장치가 별도로 필요해졌다. 이것이 메모리반도체의 시초가 됐다. 메모리반도체는 데이터를 영구 저장하거나 임시 저장하기 위한 반도체다. 전기적 신호에 따라 데이터가 1 또는 0으로 저장된다.

D램과 낸드플래시, 왜 사용하는 걸까?

근본적인 이유는 비휘발성 메모리는 동작 속도가 느리기 때문이다. 휘발성 메모리를 섞어 사용해야 전가기기의 동작이 빨라지고 효율적인 작업이 가능하다. D램, 데이터는 휘발되지만 속도는 빠르다. 현대 컴퓨터의 주기억장치는 D램이 표준이다. 비휘발성 메모리 반도체는 데이터의 영구 저장이 가능하다는 장점이 있고, 휘발성 메모리 반도체는 속도가 빠르다는 장점이 있다.

비메모리반도체는 데이터를 저장하는 목적이 아닌 다른 목적으로 사용되는 모든 반도체를 포함하는 개념이다. 비메모리반도체를 간혹 시스템반도체라고 잘못 칭하기도 하는데, 시스템반도체는 비메모리반도체의 한 종류에 불과하므로 혼용하지 않도록 주의할 필요가 있다. 제품의 관점에서 살펴볼 때 비메모리반도체의 가장 큰 특징은 다품종이라는 점이다. 메모리반도체가 아닌 모든 반도체를 지칭하니, 그 종류가 수도 없이 많을 수밖에 없다. 그러니 당연히 시장도 규모가 크다. 다품종이기 때문에 필연적으로 수많은 시장 참여자가 등장할 수밖에 없다.

비메모리반도체 산업은 칩의 다품종화가 활발히 진행되며 팹리스와 파운드리로 분업화가 활발히 이뤄졌다. 파운드리가 생산하는 칩은 철저히 수주 계약을 바탕으로 만들어진다. 이렇듯 모두 사전 계약으로 이루어지므로 파운드리는 재고 자산을 걱정할 필요가 없다. 대다스 비메모리바도체는 칩을 누가 설계했는지, 제품 모델이 무엇인지에 따라 사양의 차이가 커서 수요처의 요구에 맞추는 다품종 생산에 기반하는 경우가 많다. 이런 이유로 가격 변화폭도 크지 않다. 따라서 칩 가격이 급격히 변동하는 경우가 흔치 않다. 그래서 많은 경우 칩 가격보다 판매량이 기업의 이익을 좌우하게 된다.

이에 반해 메모리반도체 산업은 소수 업체가 과점을 형성하며 소품종 대량 생산 중심으로 발달했다. 이 과정에서 주요 제품은 수주 계약과 무관하게 자체적인 제조 절차에 따라 제품을 만든 뒤 전방 시장의 고객에게 판매하는 것이 일반적이다. 즉, 잔뜩 만들어서 쌓아두었다가 어느 날 고객이 찾아오면 판매하는 것이다. 따라서 수요와 공급이 조금만 엇갈려도 가격이 크게 변동한다. 이로 인해 이들 기업의 영업이익은 전적으로 제품의 시장 가격에 의해 결정된다. 메모리반도체는 얼마나 더 많이 팔았는가의 기준을 제시할 때 단순히 개수로 판별하기 어렵다. 이에 따라 메모리반도체는 작년보다 몇 개 더 팔았는가 가 아니라 작년보다 얼마나 더 많은 용량을 팔았는가 가 성장률의 기준이 된다. 이처럼 비트를 기준으로 산출하는 성장률 지표를 비트그로스라 한다,