삼성은 왜 TSMC를 따라잡지 못할까?

결국 기본에 따라 결정됩니다. 고객 중심 기업인가, 이익 중심 기업인가.

 

결국 기본에 따라 결정됩니다. 고객 중심 기업인가, 이익 중심 기업인가.

만약 회사가 10년 동안 매년 70%씩 성장한다면 어떻게 될까요? 첫해 매출이 3,000만 달러 라면 10년차에는 60억 달러 가 될 것입니다 . 그런 속도로 사업을 성장시키는 것이 정말 가능할까요? 그리고 가능하다면 그 CEO는 어떤 반응을 받을까요?

하지만 다른 누군가가 다른 회사가 그런 종류의 성장을 이루도록 도왔다면 어떨까요? 아마도 사람들이 "그런 자선가를 어디서 찾을 수 있니?"라고 말하는 것을 들을 수 있을 것입니다. 하지만 그런 사업이 있습니다. 그 사업, 그 사업 모델을 살펴보고 삼성의 어두운 미래에 대해서도 생각해 보겠습니다.

 

엔비디아, 한때 실패 직전이었지만 매년 70%씩 급성장
NVIDIA는 1996년 Microsoft가 Windows 95를 출시했을 때 거의 망했습니다. 당시 NVIDIA는 신제품(NV2) 개발을 거의 마쳤지만 Windows 95가 출시되어 시장을 장악했습니다. 안타깝게도 NV2는 Windows 95와 호환되지 않았고, 이 3년 된 스타트업은 문을 닫을 뻔했습니다.

그러자 일본의 게임 회사 세가가 엔비디아를 구하기 위해 나섰다. 세가는 원래 NV2가 출시되자마자 구매할 계획이었지만, 제품이 나오지 않았기 때문에 기술적으로 지불 의무가 없었다. 그러나 당시 30대의 젊은 CEO였던 젠슨 황은 세가를 설득해 500만 달러 를 투자했다 . 엔비디아는 그 돈을 이용해 6개월 더 버텼고, 그동안 다음 제품을 개발해 궁극적으로 성공을 거두었다.

그 후 10년 동안 NVIDIA는 70%의 연평균 성장률(CAGR)을 기록했습니다. 2025년까지는 세계 최고의 AI 하드웨어 회사가 될 것입니다.

월스트리트 저널 의 한 기사("엔비디아를 구한 84세 노인")에 따르면 젠슨 황은 자신을 실패로부터 구해준 일본 기업 세가와 당시 세가 미국 사업부의 CEO였던 이마지리 쇼이치로에게 여전히 깊은 감사를 표하고 있다.

젠슨 황이 무엇보다도 존경하는 사람

하지만 진짜 이야기는 다른 곳에 있습니다. 젠슨이 이 세상에서 가장 감사하다고 말하는 사람, 인생의 롤모델로 여기는 사람, 기회가 있을 때마다 칭찬하는 사람이 있습니다. 2007년에 젠슨은 다음과 같이 말했습니다.

"제가 처음 당신을 만났을 때, 1997년으로 돌아가면, NVIDIA의 매출은 2,700만 달러 였고 , 직원은 약 100명이었습니다. 하지만 당신을 만난 바로 그 다음 해에, 매출이 127%나 성장했고, 그 다음 해에는 거의 100%가 성장했습니다. 그때부터 지금까지(2007년) 약 10년 동안 NVIDIA의 연간 성장률은 평균 70%였습니다."

이 대화는 실리콘 밸리의 컴퓨터 역사 박물관에서 이루어졌습니다. 대화 중에 젠슨은 NVIDIA의 성공은 그가 대화하고 있는 사람 덕분에 가능했다고 설명했습니다. 참고로, 그 사람은 NVIDIA 직원이 아니었습니다.

그가 진실을 말한다면 정말 놀라운 일입니다. 이 사람은 자선가가 아니었는데, 어떻게 다른 회사를 글로벌 강자로 만들 수 있었을까요? 그런 일이 정말 가능할까요?

"당신을 위해 만들어 드립니다. 아이디어만 가져오세요"

지금까지 추측하셨나요? 젠슨이 대화를 나누던 사람은 TSMC의 CEO인 모리스 창입니다. 그는 어떤 마법을 부렸을까요? 그는 NVIDIA를 대신하여 제품을 만들었습니다. 자체 제조 공장이 없는 팹리스 스타트업인 NVIDIA의 경우, TSMC가 공장을 짓고 생산을 담당했습니다. 그것이 파운드리의 본질입니다.

파운드리 공장 사용: "결함"에 대한 걱정 없음

파운드리리 공장을 이용하면 결함 있는 제품에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 그들은 아무 질문도 없이 모든 것을 당신을 위해 제조합니다. 그들은 제조 실패와 관련된 모든 불확실성과 위험을 감수합니다. 고객의 주문이 갑자기 증가하거나 감소하더라도 그것은 당신의 문제가 아닙니다. 수요가 200% 급증하면 파운드리공장은 단순히 200% 더 생산할 것입니다. 시장이 침체되어 주문이 50% 감소하면 50% 더 적게 생산하라고 말할 수 있습니다. 생산 감축으로 인한 추가 시설 투자나 유휴 장비에 대해 걱정할 필요가 없습니다. TSMC는 고객을 대신하여 막대한 자본을 투자하여 "극단적인 생산 유연성"이라고 할 수 있는 것을 유지합니다.

NVIDIA가 해야 할 일은 혁신뿐입니다.

NVIDIA는 혁신에만 집중하면 됩니다. 고객을 사로잡는 혁신적인 디자인을 내놓을 수만 있다면, 제조의 자본 집약적 측면에 대해 생각할 필요가 없습니다. Jensen의 관점에서 보면, 사업을 운영하는 것이 얼마나 더 간단할 수 있을까요? 그는 자신이 잘하는 일만 하면 되고, 전에 해보지 않은 일은 다른 사람에게 맡기면 됩니다. 그것이 NVIDIA와 같은 팹리스 기업의 성공 비결이라면, TSMC는 정말 마법 같은 회사입니다.

그게 이야기의 끝이 아니다

한때 IT 세계를 지배하던 반도체는 인텔이 지배하는 CPU였습니다. 하지만 인텔은 이제 그 리더십을 완전히 잃었습니다. 왜? 더 진보된 칩을 생산하지 못했기 때문입니다. 차세대 7nm 이하 공정 노드에 오랫동안 진입하지 못했고, 이는 더 나은 제품을 시장에 내놓지 못했다는 것을 의미합니다.

그렇다면 지금은 어떤 기업이 세계를 지배하고 있을까요?

부문에 따라 다릅니다. 모바일 칩(AP)에서는 Apple, Qualcomm, MediaTek이 주요 업체입니다. 클라우드 서버 칩의 경우 클라우드 서비스에서 우위를 점하는 Amazon이 뛰어납니다. 머신 러닝 칩의 경우 Google이 최고입니다. AI 칩의 경우 NVIDIA가 선두를 달리고 있습니다.

그들의 공통적인 특성? 사내 팹이 없음

이 모든 회사는 한 가지 특징을 공유합니다. 자체 칩 제조 공장을 소유하지 않는다는 것입니다. 그런 의미에서 그들은 모두 "팹리스"입니다. 그들은 설계를 처리하지만 실제 제조는 TSMC에 맡깁니다. TSMC는 제조에만 집중하여 이러한 회사를 대신하여 점점 더 진보된 공정 기술의 길을 개척합니다.

이는 무설계 기업과 파운드리 간의 업무 분담을 기반으로 구축된 파운드리 사업 모델 입니다.

"당신의 디자인보다 더 나은 것을 만들어 드립니다. 우리에게 가져오시면 됩니다."

한국의 가장 저명한 반도체 전문가 중 한 명이 다음과 같은 이야기를 공유했습니다.

"저는 미중 경쟁이 정말 심화되기 전 중국을 여행하면서 이 이야기를 들었습니다. 중국 회사의 반도체 컨설팅을 맡고 있던 미국인 신사가 TSMC에 대한 일화를 들려주었습니다.

당시 애플은 애플리케이션 프로세서(AP)를 설계하여 TSMC에 생산을 맡겼습니다. 하지만 생산 라인에서 결함이 있는 제품이 나오고 있다는 것이 밝혀졌습니다. 큰 문제였습니다. TSMC의 주요 고객은 애플이었으므로 혼란이 어땠을지 상상할 수 있을 것입니다. 조사한 후, 그들은 애플에 결함이 있다는 것을 발견했습니다. 설계 문제였습니다. TSMC는 애플에 연락했습니다. 그들이 무슨 말을 했을 것 같습니까?

'우리는 50명의 엔지니어를 Apple 본사로 보낼 겁니다. 우리를 데려가시면, 우리는 금세 문제를 해결해 드리겠습니다.'

다시 말해, TSMC는 애플을 비난하지 않았습니다. 대신, 그들은 '우리가 도와드리겠습니다.'라고 말하며 재빨리 고치겠다고 제안했습니다. 궁극적으로 애플은 디자인을 조정했고, 그것이 문제를 해결했습니다.

이제, 만약 한국에서 이런 일이 일어났다면? 제조사는 고객에게 전화를 걸어 '잘못된 건 당신의 설계지, 우리의 설계가 아니야'라고 말하며 비난을 피하는 데 집중했을 겁니다. 저는 그것이 완전히 정상적인 일이라고 생각했습니다. 하지만 TSMC는 그런 접근 방식을 취하지 않습니다.”

교수는 이어서 간단한 질문을 던졌습니다. "거기서 일이 돌아가는 방식을 고려했을 때, 당신은 삼성에 당신의 제품을 맡길 수 있겠습니까?"

Fabless-Foundry 모델의 본질

파운드리리는 주어진 청사진에 따라 정확하게 제조하는 것만이 아닙니다. 고객이 제공한 디자인보다 더 나은 제품을 만드는 것입니다.

팹리스 회사(고객)는 하드웨어에 대한 깊은 전문 지식이 없습니다. 그들은 모든 것을 컴퓨터에서 설계하므로 실제 웨이퍼 처리에서 무슨 일이 일어나는지 완전히 이해하지 못하거나 가상 그래픽 환경에서 완벽하게 실행 가능한 디자인을 현실에서 생산하는 것이 왜 그렇게 어려울 수 있는지 이해하지 못합니다.

이것이 바로 파운드리가 고객에게 헌신해야 할 부분입니다. 다양한 레시피와 지적 재산(IP)을 사용하여 주조소는 아이디어를 "개량"하여 실제로 작동하는 제품이 되도록 해야 합니다. 혼자서 할 수 없다면 다양한 다른 회사와 협력해야 합니다. 끝없이 실패하고, 소통하고, 계속 시도해야 합니다.

이것은 단순히 기술적인 문제가 아니라 철학의 문제입니다. 고객을 위해 존재하는 회사는 무슨 일이 있어도 고객의 문제를 해결 하겠다는 사고방식을 가져야 합니다.

그렇다면 삼성은 어떨까?

삼성은 빠르게 움직이고자 하는 열망으로 서두르기 시작했습니다. 2019년 당시 이재용 부회장은 삼성이 2030년까지 파운드리 1위 가 될 것이라고 발표했습니다 . 당시 TSMC는 48%의 시장 점유율을 기록했고 삼성은 19.1%였습니다. 갈 길이 멀었지만 삼성은 점차 발전하고 있었습니다.

이 회사는 또한 100조 원(약 800억 달러) 이상의 과감한 투자를 선언했습니다 . 이 발표를 하자마자 삼성은 3nm GAA 공정을 도입할 계획을 밝히고 필요한 설계 키트를 출시했습니다. 3년 후, 실제 3nm 공정을 개발하는 데도 성공했습니다.

하지만 고객은 없습니다. 언급했듯이, 파운드의 요점은 기술 자체가 아닙니다. 주조소는 고객의 제품을 만들기 위해 존재합니다. 단일 기술 자체는 중요하지 않습니다. 중요한 것은 기술을 하나로 모으고 솔루션을 결합하여 고객이 주문한 제품이 실제로 나오도록 하는 것입니다 . 고객이 없다면 의미 있는 것을 생산할 수 없습니다.

기술은 있을 수 있지만 경험 부족으로 인해 수율이 좋지 않을 수 있습니다. 2022년 Qualcomm의 이탈은 이를 간접적으로 확인했습니다. 삼성은 4nm에서 Snapdragon 대량 생산 공정에서 열 문제를 겪었습니다. 그 결과 과열되기 쉬운 AP가 생겨났고, GOS(Game Optimizing Service)라는 임시 수정이 뒤따랐습니다. Qualcomm은 매우 실망했습니다.

이를 Apple의 디자인 문제를 적극적으로 해결한 TSMC와 제조상의 한계를 드러내고 해결책을 찾은 Samsung을 비교해 보세요. 그 차이가 스스로를 말해줍니다.

퀄컴, 삼성을 떠나 TSMC로, 스냅드래곤 성능 개선

사실, 삼성은 Qualcomm 칩의 세계 최대 구매자였고, 삼성은 Qualcomm의 최신 칩도 제조했습니다. 두 회사는 완벽한 파트너였습니다. 하지만 이제 그 파트너는 다른 곳에서 최신 칩을 만들고 있으며 돌아올 기미가 보이지 않습니다. 그 전환은 2022년 초에 이루어졌고, 삼성의 GAA 3nm 공정은 같은 해 말에 출시되었습니다.

잠재 고객은 상황을 고려해야 합니다. 삼성이 4nm 공정에서 어려움을 겪었다면 3nm에서는 더 잘할 수 있을까요? 왜 누군가가 입증된 역량을 갖춘 TSMC를 떠나 삼성의 불확실한 결과를 위해 떠나겠습니까? 수율이 낮다는 것을 보고 고객은 단순히 삼성에 사업을 주지 않습니다. 그 결과 시장 점유율 격차(2019년 1분기)가 65% 대 9%(TrendForce에 따르면 2024년 3분기 기준)로 확대되었습니다.

삼성은 실패한 회사를 글로벌 리더로 만들 수 있을까?

아니면 주조 사업에 관심을 갖는 이유가 무엇인가?

TSMC는 NVIDIA를 구한 후 세계에서 가장 유명한 회사 중 하나로 부상했습니다. 어려움에 처한 신생 기업과 TSMC는 동시에 세계의 주목을 받았습니다. 과거에는 아이디어는 있지만 칩을 제조할 돈이 없는 회사들이 TSMC를 찾아 고급 칩을 생산하고 판매했습니다. 그 성공은 더 많은 고객을 유치했습니다. AMD는 자체 공장을 매각하고 TSMC에 생산을 아웃소싱했습니다. 다시 말해 TSMC는 먼저 고객의 성공을 도운 다음, 결국 스타가 되었습니다.

현재 TSMC의 시가총액은 8,000억 달러 를 넘어섰으며 , 이는 삼성전자의 약 4배에 해당합니다.

이것은 운에 의한 것이 아닙니다. TSMC는 비전과 철학을 가진 회사입니다. 파운드리 사업에서 오랜 역사를 통해 기술과 협력 관계를 구축했으며, 강력한 후처리 생태계의 혜택도 받고 있습니다.

삼성(과 인텔)은 왜 파운드리 사업을 과소평가했을까?

삼성은 처음에 파운드리 모델을 심각하게 받아들이지 않았습니다. 인텔도 마찬가지였습니다. 왜? 원래는 소규모 사업이었기 때문입니다. 전직 삼성전자 사장 진대제는 다음과 같은 일화로 그 점을 분명히 밝혔습니다.

"300mm 웨이퍼를 가지고 삼성처럼 메모리 칩을 생산하면 웨이퍼당 3,000~4,000달러를 벌 수 있습니다. 인텔처럼 CPU를 만든다면 4,000~5,000달러를 벌 수 있습니다. 하지만 TSMC처럼 파운드리 작업을 한다면 2,000달러를 청구하기 어렵습니다 .

그럼, 선택할 수 있다면 파운드리로 갈 것인가, 아니면 메모리를 만들 것인가? 당연히 CPU를 만들 수 없다면 파운드리보다 메모리를 선택할 것이다.

삼성과 인텔은 파운드리 사업을 그렇게 보았습니다. TSMC는 메모리도 CPU도 할 수 없어서 파운드리를 추진했습니다. 규모가 작은 사업이었지만 비용을 절감하고 효율성을 개선함으로써 여전히 괜찮은 수익을 냈습니다.”

하지만 이제 상황은 바뀌었습니다.

고급 파운드리는 가장 높은 가격을 요구합니다. 사실, TSMC의 다가올 2nm 공정은 웨이퍼당 30,000달러 가 든다는 소문이 있습니다 .

삼성이 파운드리 사업에 뛰어들고 싶어하는 이유가 바로 이겁니다. 수익성이 더 좋기 때문입니다. 사실 삼성은 저부가가치 파운드리 작업을 배제하고 고부가가치 생산에만 집중하겠다고 선언했습니다. 그리고 저는 여기서 파운드리 사업의 철학과 삼성전자의 목표가 갈라졌다고 생각합니다. 파운드리는 "자신의 이익을 내는 것"을 목표로 하기 전에 "고객의 꿈을 실현하는 데 도움을 주는" 철학이 필요합니다.

하지만 삼성에게 중요한 것은 "선진적인 파운드리가 되는 것"이었습니다. 이를 달성하기 위해 최첨단 공정 기술이 필요하다고 결정했고, 기술 인수를 최우선 순위로 삼았습니다. 하지만 실제로 필요한 것은 더 깊은 철학적 헌신, 즉 태도의 변화였습니다.

현재 삼성은 메모리 칩에서 경쟁 우위를 회복하는 데 주력하고 있어 파운드리 사업에 자원을 투자하기는 어렵다. 하지만 언젠가 TSMC의 지배력에 다시 도전하기로 결정한다면, 먼저 이 질문에 답해야 한다.

삼성은 왜 파운드리 사업에 뛰어들고 싶어할까? 어려움을 겪고 있는 회사와 협력하여 그들이 1위가 되도록 도울 의향이 있을까?