TSMC 의 역사와 기업 특징

 

 

TSMC, 중국약자로 台積電(대적전)은 중화민국(대만) 소재의 세계 최대 파운드리 업체이다.

타 기업으로부터 설계도를 받아 반도체를 위탁 생산하는 파운드리 기업이다. 1987년 설립되었으며 설립 당시에는 대만 행정원 소속의 산업기술연구회에서 전액 출자한 국가출자기업이었으나 1992년 민영화되는 과정에서 정부 지분은 주식시장에 전량 공개 매각되었다고는 하나 TSMC 지분의 6.68%는 대만 행정원 국가발전기금이 보유하고 있다.기사 링크

자체 브랜드로 생산해서 판매하는 건 없거나, 있어도 잘 알려지지 않았다. 사람들에게 알려진 것은 혜성처럼 등장했다가 혜성처럼 사라진(...) ATI HD4770 칩셋이, TSMC의 생산 효율 문제로 보급되지 못한 사건이 일어났을 때이다.[4] 이때부터 파코즈 등의 커뮤니티들에서는 '이게 다 TSMC 때문이다'라는 말이 유행하기도 했다.

21세기를 기준으로 팹리스 혹은 IDM 업체의 절대다수는 TSMC에 일부 혹은 전부 하청을 맡길 수밖에 없는 구조이다. Apple, 퀄컴, 삼성전자 , VIA, NVIDIA, AMD 등과 같은 큼직한 기업들이 주요 고객이다.

 

우리건 남이건 할 것 없이 품질은 업계 1위이기 때문에 돈을 떼로 번다.

 

인텔도 주문 물량이 밀려서 자사가 생산량을 감당할 수 없을 경우, 유일하게 파운드리를 주는 데가 바로 TSMC다.

 

소위말하는, 갑들이 줄을 서야 하는 슈퍼을 이라고 할 수 있다. 특히 Apple의 경우 매해 주문하는 AP의 물량이 어마무시하기한 탓에 언제나 TSMC의 최신 공정을 독차지하는 상황이 반복되고 있는데 이러한 상황에 불만을 가진 몇몇 기업들이 삼성전자의 Fab으로 몰려가기도 했다.

 

예를 들어 퀄컴이 스냅드래곤 835의 초기 물량을 삼성전자에 전량 위탁했는데 이것은 전례가 없던 일이다.

파운드리 시장 1위로 시장점유율은 50% 가량이며, 생산규모는 2018년에 300mm 웨이퍼 환산 연간 1,200만 장 규모이다. 월간 200mm(8인치) 환산으로는 220만 장 규모.

2020년 1분기에 5G 시장이 커지는 것에 힘입어 2배 수익을 올렸다.

 

고객과 경쟁하지 않는다
TSMC의 모토. 절대로 자체개발을 하지 않고, 외주팹으로서만 회사를 운영하겠다는 뜻이다. 이 고객과 경쟁하지 않는다라는 포지셔닝 때문에 TSMC는 많은 면에서 경쟁사들보다 우위를 점하게 됐다. 자체개발을 하고 있는 회사들이 운영하는 팹에 외주를 맡기기에는 기술유출 등이 걱정되지 않을 수 없다. 실제로도 제조업의 역사를 들여다보면, 앞선 기업을 따라잡는 위협적인 후발주자는 맨땅에서 솟아나는게 아니라 앞선 기업들의 외주를 하며 역량을 키우는 경우가 대부분이다. 이는 자체개발을 겸업하는 종합 반도체 회사인 삼성전자나, 반도체 굴기 등으로 자체개발 기술력 확보에 눈에 불을 켜고 있는 중국의 팹들이 TSMC에 비해 불리한 요소다. 고객과 경쟁하지 않는다고 못을 박아버린 TSMC에는 설계도든 뭐든 넘겨도 기술유출에 대한 걱정이 상대적으로 덜하기에 많은 기업들이 TSMC에 발주하는 것을 선호하게 된다.

천문학적인 금액을 투자하며 TSMC를 추격하는 외주팹들은 결국 뒤로는 자체개발을 할 마음이 있거나, 없다고 해도 신뢰하기 힘들어서 언제 경쟁사가 되어 돌아올지 모르지만, TSMC는 절대 경쟁사가 되어 돌아오지 않을 거라는 신뢰를 몇 십 년에 걸쳐 확고하게 다져놓았기 때문에, 웬만해서는 TSMC에 발주하기를 선호한다.

TSMC가 아무리 기술력은 뛰어나도 외주사에 불과하다는 평가도 많으나, 이는 TSMC가 못하는 것이든 안하는 것이든 자체개발을 하지 않는 것 자체가 경영전략이기 때문에 이에 대해 왈가왈부하는 것은 의미가 없다.

 

로고 중 검은색만 양품이다?
여기서 유의해야할 것은 흔히 한국 내에서 '양품'이라 하는 것 중 상당수가 사실은 '오버클럭이 잘 되는 제품'을 의미하는 것이지 제품의 실질적인 품질을 의미하는 것이 아니다. 

 

반도체 업계에서 해외 영업을 담당하게되는 사람이 굉장히 주의해야 할 것이 '수율', '양품' 등과 같은 한국 내에서만 통용되는 개념이다. 해외에서는 이러한 개념을 제품 자체의 품질이나 불량 여부를 의미하는 것으로만 사용할 뿐 오버클럭과 관련된 것은 전혀 개입시키지 않는다. 만일 TSMC에서 생산한 특정 주차의 제품이 오버클럭이 안 된다고 TSMC의 수율이 낮다는 식으로 해외 미팅 관계자 앞에서 발언한다면 굉장한 낭패를 보게 될 것이다. (정확한 의미의 '수율'이란 웨이퍼당 양품 생산의 비율이지 오버클럭 '헤드룸-여유공간,여력'과는 엄연히 다른 말이다. 그러니 수율에 대한 정확한 의미를 알고 이야기하도록 하자.)

그러나 TSMC는 사정이 확실히 다른 게 다른 칩 제조사들이 오버클럭이 잘 안되는 게 원래 안될 수도 있는 거 가지고 컴덕들이 찡찡댈 동안 TSMC는 NVIDIA, 애플 같은 세계적인 팹리스 기업들이 아예 작동이 되냐 안 되냐를 이야기하는 불량률 가지고 단체로 찡찡대는 곳이다. 아마 엔비디아가 진짜로 검은색만 양품인 시제품 웨이퍼 받아들고 찡찡댔을 것이다. 양품이기 이전에 엔비디아의 케플러 시절에는 검은색이 '쓸 수 있는' 칩 수준이라는 낭설도 있었다.

이런 상황이 왜 발생하냐면 이런 반도체 회사들은 칩을 낱개의 칩단위로 구매하는 것이 아니라 웨이퍼 단위로 구매하기 때문이다. 한마디로 감자를 한 줄기 단위로 한 박스씩 담아서 그 단위로밖에 구매할 수 없게 만들어놓고서는 그 안에 싹이 난 불량감자의 비율이 높은 상황. 이 아니고 불량감자가 대부분 이니 울상일 수밖에. 물론 이 감자들을 사가는 고객은 감자의 종자를 가지고 있지만 자체적으로 재배 토지를 운영하거나 종자 팔이만 해서는 타산이 맞지 않기 때문에 종자를 받아 대신 키워줘도 서로 수익이 남을 만한 질 좋고 값싼 밭을 운영하는 생산자를 찾으려 한다. 하지만 이 '감자' 를 키워줄 수 있는 그런 생산자는 현 상황에서는 TSMC 혼자기 때문에 울며 겨자먹기라도 TSMC에 손을 댈 수밖에 없다는 것이다. 여기서 '밭'. 즉, 팹을 가지고 있는 기업들, 예를 들자면 인텔이나 삼성전자, GlobalFoundries가 있지만 인텔은 외주생산을 하지 않으며, 삼성전자는 파운드리 시장에서는 신규주자에 가까운 데다가 빅칩을 찍어낸 경험이 적으며, 글로벌파운드리즈 또한 미세공정 기술을 삼성에서 받아 쓰는 데다가 아직 미세공정에서는 지금은 각개더라도 AMD를 제외한 다른 기업들에게 오픈하고 있지 않기 때문에 결국 TSMC의 주고객인 비메모리 반도체 설계업체 중 자체적으로 팹을 돌릴 수 있는 기업들은 매우 소수가 되는 것이다.

그 전에 반도체 산업에서 양품의 기준은, '해당 속도로 작동할 수 있는가?' 이다. 즉 CPU를 예로 들면 2.6GHz로 돌아가는 걸 양품으로 볼 경우 그 웨이퍼에서는 2.8GHz로 돌아가는 것도 같은 양품이다. 이러한 생산공정상의 이유로 발생하는 미세한 성능차를 커버하기 위해 성능별로 세그먼테이션을 해서 가격차를 두거나, 아니면 아예 양품 최소기준에 맞춰서 더 빠른 칩도 그 기준만큼만 작동하도록 성능제한을 거는 것이고, 이렇게 성능이 제한된 칩의 제한을 풀어주는 것이 바로 오버클럭이다. 그렇기 때문에 최소 성능기준을 충족하지만 딱 그 성능만큼을 충족하는 칩들에 대해서 오버클럭이 되느냐 안되느냐로 불량을 말하는 것부터 틀렸다. 그 칩들은 애초에 이미 양품으로 출고되었고, 그 성능조차도 내지 못하거나 아예 작동하지 못하는 불량품은 진작에 폐기해버렸기 때문이다.

그런데 한참 TSMC가 NVIDIA 쪽 생산에 문제 시절에는 정말로 원래설계당시 전압에서 설계속도로 돌아가는 양품이 하도 적게나와서 전압을 살짝올려서 수율을 맞추었다는 이야기가 나오기도한다.