인텔이 파운드리에 위탁할 CPU 물량의 가치는?

 

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[비즈톡톡] TSMC 주문 폭증에 경쟁사 삼성전자가 기대하는 이유는

 

도현우 NH투자증권 애널리스트는 "TSMC가 올해 시설투자(CAPEX)를 170억달러(약 18조9000억원)로 늘렸음에도 불구하고 넘쳐나는 수요를 감당하지 못하고 있다"며 "M1 생산에 사용되는 TSMC의 생산능력이 전체 5나노 생산능력의 약 25% 수준인데, 이미 아이폰12에 탑재되는 A14 프로세서 생산에 5나노 생산능력의 대부분을 사용하고 있다. TSMC에서 소화하지 못하는 주문은 삼성전자의 파운드리로 옮겨질 것으로 예상한다"

 

 

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지난 여름, 인텔은 컨퍼런스콜에서 7나노 공정 출시 일정이 수율 문제로 반년 이상 지연된 바 있습니다.

덕분에 인텔은 수많은 유저들 사이에서 AMD의 CPU와의 경쟁에서 패배했다는 말이 나오는 상황인데다, 9나노 공정 일정이 뒤로 밀리면서 인텔의 주력 먹거리인 서버시장에서도 위기에 처하게 되었습니다. 첫 서버 GPU를 출시할 예정이었는데, 이 제품이 7나노 수율 이슈로 공정 전환이 밀려버렸기 때문입니다.

워낙 상황이 급박하다 보니, 물불을 가리면 안될 상황에 놓이게 되었습니다. 그간 반도체 생산을 외부로 맡기지 않았던 인텔이 드디어 생산을 외부에 위탁할 예정입니다.  

당연히 인텔의 물량을 받아줄 기업은 단 2곳 뿐이죠. 삼성과 TSMC 입니다.

 

Intel은 삼성 혹은 TSMC에 위탁할 물량이 20% 혹은 그 이상일 것이라고 컨퍼런스콜에서 밝혔습니다. 이를 삼성증권의 똑똑하신 애널리스트 분들이 해당 주문의 가치를 역산해 분석해 주셨습니다. 정말 대단하십니다! 

약 3개월 지난 이슈지만, 다시 공부해 볼 겸 증권사 레포트를 꺼내봅니다. 뭐,

이 이슈에 대해 아래 레포트보다 더 잘 분석할 자신이 없습니다. 그래서 공부도 할 겸, 요약해 옮겨보겠습니다.

 

 

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파운드리 관련주 주가 급등 원인 점검 - Intel의 7nm 공정 전환 지연과 생산 위탁 가능성 부각(삼성증권, 황민성 애널리스트 외 3인)

 

2019년 기준 Intel CPU 매출액은 약 542억 달러였다. 총 CPU 원가율이 전사 매출원가율과 유사하다고 가정할 경우 CPU 원가는 약 216억달러다. 그리고 이의 20%는 43억달러다.

Intel의 매출원가는 위탁 생산 업체 (파운드리) 입장에서 매출액이다. 만약 파운드리 업체들이 Intel의 수익성 (생산 비용)을 온전히 보존해주더라도 최소 43억달러의 신규 매출이 발생하게 된다.(참고로 이는 TSMC 2019년 매출액의 12%에 달하는 금액. 실제 주문 규모는 이보다 더 클 예정.)

WHY? : 1) Intel과 TSMC 간 매출원가율 차이가 약 14%pt 이며, 2) 위탁 예정 제품들은 선단 공정 제품들이기 때문

참고로 10nm 공정 제품 생산이 증가하며, Intel의 매출원가율은 2019년 연간 40%에서 올 상반기 42%까지 증가했다. GPU와 세미 커스텀 원가도 포함되어 있으나, 경쟁사 AMD 원가율이 57%에 달하는 점도 함께 고려할 필요가 있다.

 

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삼성이 인텔의 CPU 파운드리를 할 수 있을까?

삼성은 현재 IBM에 7나노 공정으로 서버용 CPU를 파운드리 하고 있음. 따라서 인텔이 PC용 CPU를 7나노 공정으로 주문한다면 기술력으로는 당장 못 할 이유 없음.

인텔이 삼성보다 TSMC에 CPU 파운드리 주문을 주지 않을까?

인텔은 이미 TSMC에게 Southbridge Chipset (프린터와 키보드 등 PC의 주변기기를 제어하는 칩)의 파운드리를 주문하고 있음. 따라서 TSMC가 우선순위로 생각되는 것은 당연하지만 삼성은 고객밀착형 서비스가 장점.

고객이 디자인을 조금 바꾸면 개발기간이 1-2달 지연되는 것이 예사지만 삼성은 조기에 해결 해주는 식.

인텔이 대규모 주문을 하면 파운드리 업체는 투자를 할 수 있을까?

인텔이 CPU를 주문한다면 대규모 투자가 필요할 수 있다. 그러나 대규모 투자는 반드시 큰 비용이 따라온다. 만약 인텔이 공정을 개선하여 자체 생산으로 돌아간다면 공장의 가동을 위해서는 다수의 고객을 새로 유치하는 것이 필요. 때문에 고객의 구성이 다양한 TSMC가 삼성보다 투자에 유리하다고 할 수 있다.

삼성의 파운드리 사업 목표는?

삼성은 매년 두 자릿수 %의 매출 성장을 목표로 안전하지만 꾸준히 성장하는 것을 목표로 하고 있다는 판단.

작년 파운드리 매출이 102억불로 회사 전체 매출의 4.5% 수준이나, 15%씩 5년 성장한다면 매출은 2배가 된다. 애플향으로 OLED 팹을 지었지만 가동이 되질 않아 적자를 보거나 보상금을 받아야 하는 사례를 볼 때 안정적인 성장은 나쁜 선택이 아니다. 선단공정 파운드리의 선택지가 TSMC와 삼성밖에 없는 상황에서는 더욱 그렇다. 100억불에 5% 마진이 5년 이후 200억불에 15% 마진이 된다면 이익은 5천억에서 3조로 늘게 된다.

TSMC 와 삼성의 파운드리를 비교하면?

• 시장 점유율은 삼성이 15%, TSMC가 52% 수준(약 3배 차이)

• 선단공정은 올해 내로 TSMC가 5나노, 삼성도 5나노 양산 예정 .

• 파운드리 Capa는 삼성이 20만장 초반, TSMC가 120만장 수준으로 약 5배 차이

.• 매출은 작년 삼성이 102억불, TSMC가 350억불로 약 3배 차이, 영업이익은 큰 차이가 난다. 영업이익율이 삼성이 한 자릿수 중후반 %라면 TSMC는 30% 중후반으로 이익은 약 20배 차이가 난다. 이익율의 차이는 수율과 생산성이 TSMC가 더 좋고, TSMC는 상각이 끝난 후발공정에서 돈 버는 구조가 있다면, 삼성은 제한된 Capa에서 선단공정의 감가상각 부담이 상대적으로 크기 때문이다.

TSMC가 더 수율이 좋은 점은 여러 이유가 있겠지만 선단공정에 한정된 설비투자를 공격적으로 단행할 수 있기 때문이기도 하다. 충분한 투자로 인해 연구 팹과 양산 팹의 차이를 줄여주는 것도 필요하다.

TSMC와 삼성과의 생산성 격차는 있지만 줄어들고 있다는 판단이다. 

 

* 덧붙여 TSMC와 삼성 파운드리의 가장 큰 차이점 중 하나는, 파운드리 물량의 상당부분이 삼성전자의 스마트폰에 탑재되는 CIS, AP물량이 상당하다는 점입니다. 그중에서도 삼성전자 반도체 사업부 매출에서 이미지센서의 비중이 상당히 치고 올라오고 있습니다.(2017년 3.5%, 2019 5.7%)

스마트폰 고화소 멀티카메라 수요가 증가하는 와중에, 자동차에도 탑재되면서 수요가 폭증함은 물론, 앞으로 자율주행, AI 등 이미지센서(CMOS 이미지센서)등 고화질 이미지센서의 미래 전망은 밝습니다. 업계 선두주자인 소니는 28nm, 삼성전자는 28nm공정 기반 ISP를 사용하고 있고 나머지 기업은 65nm, 40nm를 이용하는 것으로 알려져 있는데, 당연히 삼성전자 이미지센서는 삼성 파운드리에서 담당하고 있습니다. 12인치 기준 이미지센서 물량이 삼성전자 파운드리 전체 물량의 20%를 차지하고 있다고 합니다.

앞으로 삼성전자가 파운드리 사업부를 분리할지 여부는 저로서는 알 수 없지만, 이미지센서와 파운드리 모두 같은 비메모리 사업부에 속해있어 얻을 수 있는 장점들이 있다고 생각합니다. 인텔이 10여년간 지체된 자사 공정에서 CPU를 생산하려 발악(?)한 이유가 있지 않을까요?ㅎㅎ

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인텔의 CPU생산 외주화는 인텔 입장에서는 위기일 수 있지만, 파운드리업계 입장에서는 거대한 기회라 할 수 있습니다. 그렇지만 파운드리업계 내에서도 아무나 인텔 CPU주문을 받을 수 있는건 아닙니다.

CPU를 생산할 기술이 있어야 하고, 안정적인 수율과 적기에 생산해 줄 수 있는 기업이어야 하며, 근래 부상하고 있는 정치적 이슈(중국의 굴기, 반도체 기술 이슈)의 타겟이 되어서도 안됩니다. 그런 면에서 삼성에 유리할만한 면은 다소 부족해 보입니다.

먼저, 인텔은 TSMC와 이미 파트너쉽을 맺은바 있습니다. 인텔은 TSMC의 6나노 공정을 이용하여 내년, 총 180,000개의 웨이퍼에 대한 GPU 생산계약을 맺은바 있으며, TSMC의 3nm 공정은 내년 시험생산, 다음 해 2022년에 양산에 도달하겠다는 목표를 세운 상태인데, 첫 번째 CAPA는 주로 Apple을 위한 생산공정, 나머지 3개의 CPAP는 인텔을 포함한 다른 고객들을 위한 공정이 될 것으로 추정하고 있습니다. 확실하지는 않지만 인텔이 주문한 TSMC의 3나노 공정은 GPU, 즉 차세대 인텔 그래픽카드일 가능성이 가장 높으며 인텔의 생산분은 2022년 말 또는 2023년에 출시 될 것으로 보입니다.

더군다나 TSMC와 인텔간 모종(??)의 소문도 돌고 있다고 합니다.

 

semiwiki.com/semiconductor-manufacturers/292623-are-tsmc-and-intel-partnering-in-arizona/

Are TSMC and Intel Partnering in Arizona? - Semiwiki

 

2019년, 미국 정부가 TSMC에 자국에 파운드리 공장을 지어줄 것을 요구한 적이 있습니다.

실제로 TSMC가 미국의 반도체 공급망을보다 안전하게 보호하기 위해 연방 및 주 정부와 협력하고 있다는 말이 나오고 있는 상황입니다. 

몇달 전 TSMC가 애리조나에 공장을 건설할 계획을 링크드인에서 채용공고를 내면서 발표했는데(반도체 사람들의 무리를 고용해야하기 때문이 아닌가 생각합니다) 여기에 더해 미국 정부는 TSMC의 투자비용을 상쇄해주기 위해 각종 인프라 구축에 도움을 주겠다 발표한 바 있습니다.

​주목할 점은 애리조나가 인텔이 10나노와 7나노 Fab증설을 위해 수십조 이상을 투자한 지역이라는 것입니다. 인텔 CEO 밥 스완에 따르면, 인텔이 파운드리 설계 아웃소싱 여부를 올해 말까지 결정을 내릴 예정이라고 하는데 이러한 점들을 바라보면... 그다지 우연의 일치로 보이지가 않습니다.

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