"메모리 특수"로 일본 제조업 대부활
360조엔의 거대시장으로 성장할것으로 예상되는 IoT관련 산업이지만, 그 중심이되는 센서나 로봇이 본격가동하기 시점은 한참후의 일이다. 그러나 빅데이터를 사용하는 기업 서비스의 본격화에 따라 데이터센터의 강화가 급선무인 지금, 반도체, 특히 메모리는 전례없는 규모로 폭발적인 수요가 나타나고있다. 그리고 그 메모리 기술에서 압도적인 강점을 가진 기업이 바로 현재 경영위기가 나오고있는 도시바이다. 현재 도시바의 반도체 부문의 동향은 유동적이지만 메모리를 중심으로한 반도체 특수는 궁지에 빠진 도시바를 구할수있는가. 35년 넘게 일선을 달려온 국내 최고참 반도체 기자의 저서 "일·미·중 IoT 마지막 전쟁'을 출판한 이즈미야 와타루 씨가 전망한다.
■ 하드디스크에서 플래시 메모리로의 대전환
지난번에 언급한 바와 같이, IoT 관련시장이 자동차를 넘는 거대한 시장으로 성장할 것이 틀림없다. 그러나 "그 혜택은 언제 얼마나받을수 있는가?"라는 말이나오면 과거의 산업혁명이 그랬던 것처럼, IoT의 혁명도 1~2년안에 이루어지는 것이 아니라 아마 앞으로 20년 정도에 걸쳐 꾸준히 진행되는것이라고 보인다. 따라서 어느정도 시간을 가지고 일본기업을 변화시켜가는것이라고 생각했다. 그런데 최근들어 갑자기 모멘텀이 바뀌고있다. 반도체, 특히 메모리가 폭발적인 성장을 이루려하고 있기 때문이다.
현재 전세계 데이터센터의 능력은 약 8제타 바이트이다 (1제타 바이트 ≒ 10억 테라바이트, 1테라바이트 ≒ 1000기가 바이트). 다시 말해, 이것은 전세계의 정보처리 양이다. 그러나 도쿄 올림픽이 열리는 2020년에는 이것이 44제타 바이트에 이를것으로 알려졌다. 이 예측이 맞다면, 세계 데이터 센터의 하이엔드 서버가 5배 정도 커지는 셈이다.
저장매체는 무엇이 될까
여기에서 중요한점은 서버의 저장매체는 무엇인가이다. 불과 1~2년 전까지만해도 그 90% 이상은 하드디스크였다. 하드디스크의 세계최대기업 미국의 웨스턴디지털사는 도시바와의 연관이 깊다. 도시바는 한때 미국의 샌디스크와 공동출자로 플래시메모리를 생산하고 있던 이 회사가 2015년에 웨스턴디지털에 인수되었기 때문에 필연적인 관계가 되었다. 웨스턴디지털 다음으로는, 히타치와 후지쯔, IBM등이며, 또한 HP도 서버수요의 급증을 예상하고 전력을 쏟고있다.
그러나 HP에서 조금전에 매우 흥미로운 이야기를 들었다. 최근 1년정도 서버생산 증대를 노력했는데, 그중 하드디스크 생산이 차지하는 비중은 20%밖에 안된다. 40%는 플래시메모리를 탑재한 SSD, 나머지 40%도 SSD와 하드디스크의 하이브리드 제품이라고한다. 이 회사는 2020년 시점의 데이터센터에 대해서는 현재의 하드디스크에서 모두 플래시메모리로 대체할것으로 예측하고있다. 그것을 응시하고 증대하고있는 셈이다.
필자는 놀라서 히타치와 후지쯔에 문의해본 결과, HP와 같은 대답이 돌아왔다. 역시 현재의 하드디스크가 사라지고 100% 플래시메모리를 핵심으로하는 SSD로 전환된다고한다. 각사 모두 이를위한 생산체제를 갖추고있는것 같다.
현재 플래시메모리 시장은 고작 3조~4조엔에 불과하다. 반도체시장 전체가 40조엔 정도니까, 10%에도 못미치는 셈이다. 디지털 카메라, 스마트폰 등에서 사용되는 플래시메모리 카드가 최대의 용도이기 때문에 당연하다면 당연할 것이다.
원래 하드디스크는 튼튼하고 수명도 길고, 게다가 저렴하다. 그에 비해 플래시메모리는 하드디스크에 비해 같은 용량대비 가격이 6배 가량높다. 그래서 현시점에서는 플래시메모리의 시장은 한정되어 있었다. 하물며 하드디스크를 대체등은 상상도 못했던것이다.
그러나 플래시메모리는 하드디스크보다 압도적으로 뛰어난점이 하나있다. 그것은 처리능력 속도로 그 차이는 약 10배이다. 이것은 그 연산능력을 비용으로 나누면 플래시메모리의 손을 들어줄수밖에 없다. HP등 업체들은 비용보다 속도를 중시하여 플래시메모리에 주력하고있는 셈이다.
■ 도시바의 반도체 제조 기술은 세계 제일
현재 플래시메모리 시장은 거의 도시바와 삼성에의한 일대일 대결 상태로되어있지만, 원래는 플래시메모리라고하면 도시바의 독무대였다. 그런데 선례처럼 삼성이 카피제품을 만들고 따라와 2~3년 전에 도시바를 제치고 압도적 최고의 지위를 확립했다.
거기에서 도시바도 반격을 하여, 현재는 연합을 구성하고있는 웨스턴디지털과 합치면 삼성을 제치고 선두에 나서고있다. NAND 플래시메모리의 세계시장 점유율로 보면 삼성이 약 33%, 도시바 웨스턴디지털 연합이 약36% (도시바는 21%, 웨스턴디지털은 15.4%) 를 기록중이다. 즉, 이 두곳이 약 70%를 차지하고있다.
삼성의 아성을 무너뜨리려는 생각
남는 30%는 미국의 마이크론, 인텔, 그것에 한국의 SK하이닉스가 차지하고있다. 이 5개사가 대부분의 생산을 조달하고 있지만, 능력과 기술수준을 감안하면 실질적으로는 도시바와 삼성의 2사에 의한 일대일 대결상태이다.
그러나 여기에는 약간의 주석이 필요하다. 삼성은 서버계열을 자랑하고있다. 한편 도시바는 메모리카드가 강하다. 하이엔드 서버와 메모리카드의 단가를 비교하면 후자쪽이 압도적으로 저렴하다. 그리하여, 도시바는 서버계열 강화를 내세워 삼성의 아성을 무너뜨려 나갈 생각이다.
■ EUV 기술은 일본의 국가 프로젝트
또한 반도체 제조기술면에서도 도시바는 많은 장점이있다. 그것은 뭐니뭐니해도, EUV (극단 자외선)의 과정을 세계 최초로 채용하고 세게 달려간다는 것이다. 욧카이치 공장에서 메모리 연구개발 센터도 시작하면서 지금까지의 스텝퍼 기술을 뛰어넘는 EUV 공정의 양산기술 확립에 최선을 다하고있다.
EUV 기술은 일본의 국가 프로젝트이며, 제조비용 및 10나노 이하의 초미세 공정에서 삼성, 인텔을 능가하는 최첨단 제조공정 채택으로 뛰어넘을 뜻을 굳히고있다. 소비전력도 대폭 줄임으로써 세계 에너지 절약에도 기여할것이다.
어쨌든, 앞으로 당분간은 이 두회사에 대단한 순풍이 부는것은 틀림없다. 물론 양사도 그것을 충분히 인식하고있다. 우선 삼성전자는 2014년 10월 1.6조엔을 투자해 세계 최대규모의 신공장을 건설한다고 발표했다. 거기에 대항하기 위해, 도시바도 2016년 2월 1.5조엔을 투자해 욧카이치 공장에 인접한 20헥타르의 토지를 취득하고 새로운 공장을 건설한다고 발표했다. 이 투자액은 일본의 반도체 업체로는 사상최대 다.
이 발표에 대해 업계와 언론의 반응은 싸늘했지만, 필자는 그렇게 생각하지 않았다. 1.5 조엔을 투자해 신공장 건설은 매우 정직한 투자로 오히려 부족할 정도이다. 앞서 언급했듯이, 플래시 메모리의 수요급증이 보이고 있었기 때문이다.
대충 계산한 결과, 만일 세계 하드디스크 중 2020년까지 상당수를 플래시 메모리로 대체되면, 도시바 요카이치 공장과 같은 규모의 공장이 최소 20개는 필요하다. 점유율을 양분하는 삼성과 그것을 담당하더라도 각각 10개 추가 공장을 신설해야한다. 도시바는 그중 하나에 착수하는것에 불과한 것이다.
가까운 장래에 다가오는 천재일우의 기회를
도시바는 물론 삼성도 갑자기 15조엔 (10공장 분량)의 투자는 할수는 없다. HP를 비롯한 모든 서버업체들이 플래시메모리 생산능력 증강을 반도체 제조업체에 요청해도 세계 수요증가로 따라 잡을수없을 것이다. 이것이 지금 반도체 업계에 일고있는 큰변화인 것이다.
■ 위력을보이는 장비 업체와 소재 업체
그리고 플래시메모리 시장이 팽창할 때 그 혜택을 누리는건 반도체 제조업체뿐만 아니다. 그 제조공정에 필요한 장비 업체들도 좋아질것이다.
예를들어 메모리 테스터의 선두주자는 단연 일본의 아드반 테스트이다. 최근 회사의 최고경영진을 만나면 웃음을 그치지못하는 모습이었다. 메모리 제조사 사정을 듣고, 대형 설비 투자를 준비하고 증산 체제를 생각하는것 같다.
아드반 테스트 뿐만이 아니다. 메모리의 제조공정에서 웨이퍼에 감광제 및 현상액을 바르는 코터&디벨로퍼 라는 장치제조는 도쿄 일렉트론이 세계 1위의 점유율을 가지고있다. 회사도 물론 시장의 팽창에 기대를 걸고있다.
또는 도쿄정밀, 알박, SCREEN 반도체, 디스코 등 세계적으로 유명한 톱장비 업체의 간부들도 마찬가지다. 가까운 장래에 다가올 천재일우의 기회를 이미 염두에두고있는 것이다.
필자는 평소부터 이 점을 지적하고 몇가지 칼럼도 써왔다. 반도체 제조장치 메이커 각사의 간부들로부터도 "전혀 이즈미야 군의 말대로야"라고 보증을 받고있다. 그러나 세계 언론인은 별의 수만큼 있지만, 이런 일을 처음 쓴것은 필자 단 1명이었다. 이것은 자랑이 아니라 부끄럽지만 필자가 소속된 '산업 타임즈사"에있는 약 40명의 기자도 처음에는 아무도 몰랐다. 그만큼 알아채기 어려운 이야기이다.
그것은 차치하고, 중요한것은 여기에서. 앞서 언급했듯이 일본의 반도체 장치의 세계시장 점유율은 12~13 % 밖에 안된다. 부문별로는 세계 선두를 달리고있는 소니의 CMOS 이미지 센서, 도시바의 플래시 메모리, 미쓰비시 전기의 파워 반도체, 니치아 화학 LED 르네사스의 차재 마이크로 겨우 5개다. 가장 중요한 시스템 LSI는 전혀 상대가되지 않으며 DRAM 제조사는 이미 일본에 존재하지 않는다.
그러나 반도체제조 장비는 일본업체가 미국업체와 함께 세계시장 점유율의 약 30%를 가지고있다. 얼마전까지는 50%를 차지하여 세계최고였지만, 지금은 다소 떨어져 구미와 패권다툼을 벌이고있는 중이다.
또한 반도체 재료에 대해서도 일본 업체가 압도적으로 강하다. 구체적으로는 실리콘 웨이퍼 (반도체 기판), 포토 마스크 (실리콘 웨이퍼에 회로전사), 포토 레지스트(실리콘 웨이퍼에 바르는 감광제)의 세가지 주요 재료이지만, 그 세계시장 점유율 50% 이상을 일본업체가 가지고있다. 과연, 재료만들기는 일본 메이커의 장기라고 할 수있다.
즉 향후 반도체 설비투자가 세계적으로 활발해질수록 일본의 관련산업은 호황일 것이다. 혜택은 도시바만이 아니다. 일본 제조업 전체가 특수의 혜택을 받게된다. 그것은 불과 몇년, 혹은 이미 실현되고있다 "미래 예상도'다.
작성일 : 17-02-21 15:39
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