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□ 오늘의 헤드라인

① 없어서 못파는 ‘슈퍼 호황’ 반도체… 머스크는 173조 공장 짓는다 (동아 이민아 기자)1p

[위클리 리포트] 한눈에 보는 반도체 백과사전
AI 서버-데이터센터 확충 경쟁에… D램-낸드플래시 등 품귀 벌어져
삼성-SK “올해 HBM 물량 완판”
테슬라는 美에 생산 공장 구상도… 韓-美-中-日 패권 전쟁 가속화

최근 슈퍼사이클(초호황)을 맞아 관심이 커진 반도체와 관련된 모든 것을 알아봤다.

● 품귀 대란에 테라팹 구상도 나와

지금 전 세계 반도체는 없어서 못 파는 상황이다. 

AI 데이터센터 구축이 본격화하면서 HBM·D램·낸드까지 동시 품귀 현상이 벌어지는 시기다. 

세계 2위 D램 모듈 기업 대만 에이데이터(ADATA)의 천리바이 회장도 

지난해 10월 “4대 메모리 제품이 동시에 부족한 건 30년 업력 사상 처음”

이라고 토로했다. 

삼성전자와 SK하이닉스는 이미 올해 생산하기로 한 HBM 물량이 ‘완판’됐다고 밝혔다. 

삼성전자와 SK하이닉스가 올해 1분기(1∼3월) 거둔 영업이익만 94조8431억 원에 달한다.

빅테크들이 원하는 만큼 반도체를 공급받지 못하고 있는 가운데 

테슬라는 급기야 직접 반도체 공장을 만들겠다고 나섰다. 

머스크 테슬라 CEO는 올 3월 테슬라·스페이스X·xAI를 총동원한 

‘테라팹’ 프로젝트를 선언했다. 

그는 TSMC와 삼성이 최대로 공급해도 필요한 반도체 수요의 2%에 

불과하다며 텍사스에 1단계 550억 달러(약 80조 원), 완전 구축 시 

최대 1190억 달러(약 173조 원)짜리 공장을 짓겠다고 밝혔다.

● 달아오르는 반도체 패권 4파전
최근 반도체 패권 전쟁은 한국, 미국, 중국, 일본 등 ‘4강 구도’로 달아오르고 있다. 

미국은 2022년 조 바이든 행정부 때 반도체 지원법으로 반도체 기업에 보조금과 

세제 혜택을 줬다. 

도널드 트럼프 행정부 때인 지난해 8월에는 인텔 지분 9.9%를 사들여 최대 주주에 올랐다. 

당시 월스트리트저널은 이를 ‘인텔의 국유화’로 규정했다.

일본은 이른바 ‘잃어버린 30년’의 설욕을 노리며 10조 엔(약 95조4000억 원)을 투입해 

도요타, 소니 등 8개 기업이 공동 출자한 파운드리 ‘라피더스’를 앞세워 2나노 첨단 공정 

양산을 추진하고 있다. 

중국은 미국의 첨단 장비 수출 통제에도 아랑곳하지 않고 YMTC가 낸드 270단을 개발,

한국과의 기술 격차를 좁히고 있다.

한국의 승부처는 결국 HBM으로 대표되는 첨단 반도체다. 

HBM은 현재 한국이 사실상 독점하는 영역이다. 

카운터포인트리서치에 따르면 지난해 4분기(10∼12월) 기준 전 세계 HBM 시장 점유율은 

SK하이닉스가 57%로 1위였고, 삼성전자가 22%, 미국의 마이크론이 21%로 뒤를 이었다. 

한국의 두 기업을 합산하면 전체 HBM 시장의 80% 안팎을 장악하고 있는 셈이다.

반도체 핵심 용어 10가지

1. 그래픽처리장치(GPU)
원래 게임 그래픽용으로 개발됐지만 현재 AI 시대의 주인공이 된 반도체다. 

중앙처리장치(CPU)가 데이터를 순서대로 처리하는 ‘직렬형 두뇌’라면, 

GPU는 수만 개 코어가 같은 연산을 동시에 처리하는 ‘병렬형 두뇌’다. 

AI 학습과 추론은 병렬 연산의 무한 반복이어서, GPU는 AI 가속기

(AI 및 머신러닝 작업을 빠르고 효율적으로 수행하는 하드웨어)의 

핵심 부품으로 자리 잡았다.

2. D램

메모리 반도체의 일종이다. 

데이터의 임시 기억 장치로, 데이터 처리 속도가 빠르지만 

기기의 전원이 끊기면 저장했던 데이터가 모두 날아가는 휘발성 메모리다.

현재 세계 D램 시장 점유율 1위인 삼성전자는 1983년 D램 개발에 뛰어들었고, 

1992년 세계 최초 64Mb D램을 내놓으며 메모리 강자로 올라섰다

3. 고대역폭메모리(HBM)

GPU 옆에 붙어 AI 가속기에 탑재되는 초고성능 D램으로, 

AI 시대 ‘품귀’의 아이콘이 됐다. 

D램 칩을 수직으로 쌓고 미세한 구멍으로 관통 연결해 

기존 D램 대비 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올렸다. 

SK하이닉스가 2010년 AMD와 스펙 논의를 시작해 2013년 

세계 최초로 개발했다. 

현재 6세대 HBM4까지 발전했으며, 앞으로는 엔비디아·구글·아마존 등 

빅테크가 자사 AI 가속기 설계에 맞춰 규격을 직접 요구하는 ‘커스텀

(맞춤형) HBM’ 시대가 열리고 있다.

4. 낸드플래시
메모리 반도체의 일종이다. 컴퓨터의 ‘책장’ 역할로, 전원이 꺼져도 

데이터가 보존되는 비휘발성 메모리다. 

이동식저장장치(USB)·스마트폰·솔리드스테이트드라이브(SSD)의 핵심 부품이다. 

추론 AI의 확산으로 데이터센터용 SSD 수요가 폭발하면서 HBM과 함께 

품귀 현상이 벌어지고 있다.

5. 텐서처리장치(TPU)·신경망처리장치(NPU)
시스템 반도체, 즉 비(非)메모리 반도체 가운데 특정 목적(AI 연산)에 

최적화해 설계된 주문형 반도체(ASIC)다. 

TPU는 구글이 2016년 개발한 제품으로, 현재 구글 클라우드의 핵심 

경쟁력 중 하나다. 

스마트폰에 탑재된 유사 칩은 NPU라 부르며, 애플 A시리즈와 

퀄컴 스냅드래건에 내장된 AI 가속 엔진이 바로 NPU다.

6. 팹리스
공장 없이 설계와 판매만 하는 반도체 기업 유형을 일컫는다. 

글로벌 빅테크인 엔비디아·퀄컴·AMD가 대표적이며, 생산을 위탁해 

설계에만 역량을 집중할 수 있다. 

칩을 직접 만들지 않지만 ‘무엇을 만들지’를 결정하는 설계 권력이 

반도체 산업의 핵심 경쟁력이다.

7. 파운드리
설계 없이 위탁 생산만 담당하는 반도체 기업 유형이다. 

대만 TSMC가 글로벌 파운드리 시장의 70% 이상을 점유하며 독주하고, 

삼성전자가 뒤를 추격하고 있다. 

인텔은 미국 정부 지원을 등에 업고 뒤늦게 뛰어들어 애플·엔비디아 등을 

고객으로 유치하며 추격 중이다.

8. 웨이퍼·수율
웨이퍼는 모래에서 추출한 실리콘으로 만든 얇은 원판으로 반도체의 원재료다. 

수율은 웨이퍼 한 장에서 나오는 정상 칩의 비율을 일컫는 말로,