메모리 휘발성으로 나눠…디램은 단기, 낸드는 장기 저장
비메모리 'CPU·GPU·AP·DDI' 등 시스템반도체가 대표적
업체별 '종합반도체-파운드리-팹리스-칩리스'로 구분
반도체란 평소에는 전기가 전혀 통하지 않지만 특수한 조건에서 전기가 통하는 물질을 말한다. 일반적으로 실리콘(Si)과 게르마늄(Ge)이 있다. 일반적으로 반도체는 메모리와 비메모리로 구분한다. 메모리반도체는 데이터를 저장하는 장치이다. 이 안에서도 휘발성이 있느냐 없느냐에 따라 디램(DRAM)과 낸드(NAND)로 구분할 수 있다.
디램은 임시 저장장치로 휘발성 메모리반도체로 꼽힌다. 국내에서는 삼성전자와 SK하이닉스, 해외에서는 마이크론의 주력 제품이다.
반면 낸드는 영구 저장장치로 비휘발성 메모리반도체이다. SSD(Solid State Drive)와 USB(Universal Serial Bus) 등에 사용한다.
비메모리반도체는 저장의 역할을 하는 메모리반도체 외의 모든 반도체를 뜻한다. 비메모리반도체를 생산하는 글로벌 업체는 대만의 TSMC와 미국의 인텔이다. 국내의 삼성전자 역시 주력 신사업으로 키우고자 하는 분야로, 시장 점유율을 높이기 위해 막대한 투자를 진행하고 있어 관련 업계에 수혜가 예상된다.
비메모리반도체는 시스템반도체가 대표적이다. 시스템반도체는 계산을 목적으로 만들어진 반도체로 CPU(central processing unit, 중앙처리장치), GPU(Graphic Processing Unit, 그래픽 처리장치), AP(application processor, 스마트폰 중앙처리장치), DDI(Display Driver IC) 등이 있다.
메모리반도체는 보통 한 회사가 설계부터 생산까지 일괄적으로 진행한다. 반면 비메모리반도체는 설계와 제조가 분리된 경우가 많다. 따라서 반도체는 분야별로 ▲종합반도체 ▲파운드리 ▲팹리스 ▲칩리스로 구분한다.
종합반도체(IDM) 업체는 설계와 제조를 일괄로 한다. 메모리반도체의 설계와 제조 모두를 담당하는 삼성전자와 SK하이닉스가 대표적인 종합반도체 업체이다.
파운드리(Foundry)는 반도체 제조 전문 업체를 뜻한다. 직접 설계를 하지 않고 고객사로부터 제품 설계를 넘겨받아 제조만 전문으로 한다. 대표적인 업체로는 TSMC와 DB하이텍이 꼽힌다.
반대로 팹리스(Fabless)는 반도체의 설계만 전문으로 하는 업체다. 제조 설비(fabrication)을 갖추지 않고(less) 설계를 한 뒤, 반도체 제조는 파운드리에게 외주를 맡긴다. 대표적인 업체로는 미국의 퀄컴과 엔비디아, 영국의 AMD, 국내에서는 제주반도체, 실리콘웍스, 동운아나텍 등이다.
마지막으로 칩리스(Chipless) 업체가 있다. 이들은 팹리스와 파운드리 사이에 위치해 팹리스의 설계 칩을 제조용 칩으로 디자인하는 역할을 한다. 대표적인 기업은 국내의 칩스앤미디어와 에이디테크놀로지가 있다.
최근에는 팹리스가 주목받고 있다. 전기차와 인공지능(AI) 시장이 열리면서 이에 맞춰진 비메모리반도체의 개발 중요성이 부각됐다. 이에 따라 전기차 및 AI용 블록버스터 반도체 설계를 선점하기 위한 경쟁이 치열하다.
안장섭 더인베스트 기자 jsan@theinvest.co.kr
