? 세계반도체1위인텔 미세화공정실패에무너질까?

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•2020. 7. 4.

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최근에 애플 세계개발자 회의 wwdc 2020에서 애플이 인텔에서 만든 cpu 대신에 자체 설계한 cpu를 맥북 이나 아이맥 에 2년동안 순차적으로 장착하겠다고 말했죠 애플이 이런 결정을 내린 이유와 앞으로 전망에 대해서 이전영상에서 설명드렸는데요

 

그영상에서는 오직 애플 입장에서만 말씀드렸어요 그런데 대체 인텔에 무슨일이 있었길레 ?

 

15년이나 같이 했던 애플한테 인텔이 외면 당하는 일이 생긴걸지 궁금해지죠 오늘은 애플이 arm cpu 좀 손보면 니네꺼보다 낫겠다 하면서 빠이빠이 하고 한참 뒤쳐져 있던 amd 가 인텔의 시장점유율을 쫘쫙 끌어가고 있을 정도로 만만해진 인텔 에 대체무슨일이 있던걸까? 에 대한 이야기 입니다.

 

일단 이번 애플의 인텔 굿바이 ~ 발표에 대해서 인텔은 어느정도 예상은 하고 있었다 이런 이야기도 있죠 그렇다면 인텔이 준비를 했을 거고 전체 매출에서 애플 로가는 cpu 비중이 얼마 안되겠네 이렇게 생각하면서 인텔 전체 매출중에 애플 비중 보면 7% 입니다

 

cpu 같은 시스템 반도체는 설계가 핵심인데요 설계를 어떻게 하느냐에 따라서 성능이 엄청나게 달라지기 때문에 이건 자기들이 직접 합니다. 물론 생산도 자기들이 직접 하면 좋겠지만 생산 기술의 핵심인 선폭 미세화의 기술은 또 엄청나게 다른 분야 거든요.

 

이미 삼성전자 나 tsmc 상당한 기술의 발전을 이룬 상태라서 인텔 이나 amd 애플 같은 기업도 미세화 공정을 따라잡을 수 없는 상태 입니다. 따라 잡을수는 있게지만 엄청난 비용 과 시간이 걸리겠지요 그래서 그냥 설계도를 가져가서 이렇게 생산해달라하고 위탁을 맡기는 겁니다.

 

그래서 펩리스 반도체 업체들도 자체적인 생산이 가능한겁니다. 뉴스 보시면 인텔의 경우 아직도 10나노 미터 선폭 미세화도 제대로 양산이 잘안되어서 생산을 늘리기 쉽지 않은 상황인데 경쟁사 amd 는 벌써 7 나노미터 제품 생산하고 있다고 하지요?

 

amd는 현재 7나노미터 가능한 tsmc 에서 라이젠 3세대 와 노트북용 라이젠 4000을 생산하고 있구요 14 나노미터 이하는 미국기업 글로벌파운드리에위탁을 맡겨서 cpu 를 생산하고 있습니다. 반대로 인텔은 종합반도체 기업으로 생산까지 자기들이 직접하는데 10나노 미세화 공정에서 기술이 부족하여 생산을 하지 못하고 있었던 겁니다.

 

인텔이 엄청난 기술력이 있는것으로 알고 있는데 대만의 tsmc 나 우리나라 삼성전자 보다 기술력이 떨어진다고 의아하실수도 있는데요. 이게 팩트 이구요. 인텔이 다시 amd 를 이기려면 삼성전자에 위탁생산을 맡기는 수밖에 없다는 의견이 나오는 이유 이기도 합니다. 미세화 공정은 그림처럼 더 작은 나노미터 단위로 패턴을 새기는 것을 말합니다.

 

패턴이 미세할수록 전자의 이동거리가 짧아기 때문에 처리속도가 일단 빨리지구요. 작은 전압으로 구동이 가능합니다. 여기에 크기가 더 작아지니까 여러개를 겹칠수 있으니 미세화 공정이 진행될수록 칩의 성능이 크게 개선되는 거죠. 이분야에서는 현재 tsmc 와 우리나라 삼성전자가 세계 최고의 기술력을 가지고 있습니다.

 

인텔은 아직 10나노 미세화 공정도 제대로 생산을 못하고 있는 상황이구요. 삼성과 tsmc 가 생산가능한 7나노 미터 미세화 공정도 2022년은 되어야 가능할수 있다는 로드맴만 발표하고 있는 상황입니다. 그런데 종합반도체 회사라면 설계능력과 생산능력을 모두 갖춰야 하지만, 천하의 인텔도 모두다 잘하긴 힘들죠. 미세화 공정에 문제가 생기기 시작한 시기가 2016년 부터 입니다. 

 

2015년 14나노 미세화 공정 신제품 발표 까지는 무난했으나, 그이후 인텔이 10나노 미터 공정으로 넘어갈 예정이었습니다. 그런데 기술력이 딸려서 더이상 넘어가지 못했던 겁니다. 그림을 보면 2016 부터 스카이레이크, 카비레이크 커피레이크 캐논레이크 이러면서 아키텍쳐 만 변경하면서 신제품을 출시했고, 미세화공정은 계속 14나노 미터제품이었습니다.

 

10나노 미세화 공정 진입 실패는 또하나의 엄청난 문제를 불러옵니다. 바로 생산 차질 입니다. 생산공장은 바로 뚝딱 뚝딱 지을수 있는게 아니라서 미리 미리 준비를 합니다. 인텔은 당연히 10나노 미터 진입하겠지 하고 기존 14나노 생산공장을 10 나노 공정에 맞게 공정을 전환 하고 생산할 준비를 합니다. 그런데 기술부족으로 10나노 제품을 대량 생산할수 없게 된거죠. 이미 10나노 미터로 전환공사가 끝내논 공장은 그냥 놀리게 된겁니다.

 

그런 상황에서도 어쩻든 인텔은 회사니까 수익을 내야 하지요. 공급을 다할 수 없으니까 선택과 집중을 하자 결정을 한겁니다. 그래서 pc, 노트북에서는 마진이 크게 남는 하이엔드급 의 프리미엄이 사양의 반도체랑 애초에 마진이 높은 서버 cpu 를 우선으로 공급하자, 마진이 상대적으로 작은 노트북이나 pc 일반제품은 생산량을 줄인겁니다.

 

그림에 그대로 드러나는데요 2019년에 윈도우 10 출시되었죠. 일반적으로 원도우 업그레이드 되면 사람들이 구형컴퓨터 에서 잘안돌아가니까 pc를 새로 구입하게 되는데요. 2018년 인텔 cpu 에서 멜트 다운, 스펙터 등의 보안 문제가 발생했습니다. 그래서 인텔 전제품이 해킹에 취약하다는 평가를 받게 됩니다.

 

그런데 인텔은 물귀신작전을 쓰죠. 이건 우리만의 문제가 아니라 amd 도 마찬가지다 이렇게 발표했는데 amd 에서는 우리도 물론 문제가 없는건 아니지만 해결을 쉽게 할수 있어서 구조적으로 amd cpu 가 안전하다 이렇게 발표합니다. 그러면서 amd 반매량이 더 늘어나는 계기가 됩니다.

 

그런와중에 2018년 amd 의 zen + 아케텍쳐 cpu 가 인텔에서 불가능했던 12나노미터 공정을 도입했고 2019년 7나노 공정 제품까지 출시했습니다. 그래서 최근 뉴스 보시면 amd 가 노트북에서도 20%를 점유했다고 나오죠 인텔 cpu 와 성능은 비슷하기 때문에 가격이 낮은 amd cpu 가 더 매력적으로 변한겁니다.

간략히