주식투자를 위한 [반도체 개념 완벽정리]

*반도체란?

- 반도체는 전기가 통하는 도체와 전기가 통하지 않는 부도체의 중간 정도 물질이다. (라고 중학교 사회시간에 배웠고, 우리나라의 특산물이 반도체라고 배웠던 것이 생생하다. 당시에 이게 왜...? 라는 생각을 했었지...)

- 반도체는 규소로 만들어지는데, 부도체인 순수 규소에 약간의 불순물을 섞어서 전기가 통했다 안통했다 하게 한다고 한다. 

규소 Si

- 이 전기의 흐름에 따라 디지털언어 1,0이 구사되어서 반도체는 매우 중요하다.

- 전기를 흘렸다 말았다 1,0을 통해 각종 값을 컴퓨터의 언어로 변환시킨다.

- 1과 0을 표시하는 가장 작은 단위의 반도체 소자는 트랜지스터이다.

트랜지스터

- 위 트랜지스터들이 수십억개씩 들어가 있는게 '반도체 칩'이 된다.

 

결론 : 반도체는 디지털연산이 1과 0으로써 신호를 전달하게 하는, 전자제품의 매우 기초적인 기술이자 부품이라고 볼 수 있겠다. 그러니까 반도체는 전자기기들이 넘쳐나는 현대시대의 '쌀'이라고 불리우나보다.

 

 

*메모리 반도체

메모리반도체

- 정보 저장용

 

- 휘발성 메모리: D램

- 비휘발성 메모리 : SSD, HDD (낸드플레시가 핵심부품)

 

- 초정밀기술이 핵심

- 삼성전자와 SK하이닉스가 주력으로 만드는 반도체

- 우리나라가 70% 이상 먹고있고, 3위는 미국의 마이크론

- 메모리반도체 분야 1위 : 삼성전자 똭!

- 설계부터 생산까지 알아서 수직계열화 느낌ss = 종합반도체기업 IDM

 

 

*시스템 반도체

시스템 반도체

- 연산 수행

 

- CPU, GPU, NPU, AP

- AP는 스마트폰에 들어가는 시스템반도체인데 CPU, GPU등이 합쳐져 있다고 보면 된다.

- 그런데 최근에는 스마트폰 회사들이 AP를 다들 독자적으로 만드는 중이다.

- CPU최강자는 인텔, AP최강자는 퀄컴, GPU최강자는 엔비디아

- CPU는 천재 수학자 1명이라고 본다면 GPU는 초딩 1000명이라고 보면 된다. 그래서 GPU는 방대하고 단순한 데이터를 노가다 뛰는데 도움이 되는데, 현재 AI나 자율주행 등이 수많은 데이터를 학습시켜서 굴리는 방식이므로 GPU가 각광받고 있다. 그래서 비트코인 채굴에도 GPU가 쓰였다.

- 가장 최근에는 NPU를 개발하고 있는데 요건 CPU랑 GPU의 몇배 성능(아직 걸음마)이라고 한다. but 아직 인간의 지능이 NPU의 100배라고...

- NPU는 애플과 구글, 아마존, 페북 등 거대 IT기업들이 진입하고 앞서나가고 있다.

 

- 반도체 사업에서 훨씬 큰 비중을 차지함 (메모리 시장의 2배)

- 컴퓨터, 스마트폰, 웨어러블기기, 드론, 자동차, 냉장고 등 다 들어간다고 보면 된다.

- 향후 자율주행차의 경우 시스템반도체가 한대당 2,000개 이상 들어가게 된다.

 

- 고난도 설계기술이 핵심

- 시스템 반도체 분야에서는 우리나라 4% 남짓...

- 설계(펩리스) : AMD, 엔비디아, 애플, 브로드컴, 퀄컴

- 제작(파운드리) : TSMC, SMIC, UMC, 글로벌 파운드리

- 검수(디자인하우스) : GUC

- IDM : 인텔

ex) 퀄컴이 설계한 반도체를 삼성과 TSMC에서 제작함

 

 

*TSMC

- 원래는 시스템반도체에 펩리스/파운드리 그딴거 없이 일원화되어 설계도 하고 제조도 했는데, 어떤 대만인이 미국에서 반도체를 배우고 건너와 '제조'에만 특화된 파운드리 기업의 개념을 만들고 그것이 TSMC가 되었다.

TSMC

- 그러니까 어찌보면 폭스콘과 같이 반도체 수탁생산 기업이라고 보면 되겠는데, 이렇게 설계도를 받아서 제작만 해주는데 기술력이 계속 높아지다 보니께 슈퍼 을이 되었다.

- 현재 전세계 반도체 파운드리의 50% 이상을 책임지고 있다. (삼성은 18%)

- 퀄컴, 엔비디아, 인텔 모두 TSMC의 고객

- 7나노 공정이 가능한건 삼성전자와 TSMC가 유일

- 압도적인 생산력

 

 

*나노공정

- 반도체칩에 더 작은 소자들을 촘촘히 집어넣을수록 고퀄리티 기술인데 이게 나노공정/기술이다.

- 인텔은 후달리고 삼성전자와 TSMC가 선두주자다.

 

*ASML

- 네덜란드 반도체장비회사로, 반도체 나노공정을 하는데 나노수준으로 데이터를 새길 수 있는 기술을 보유하고 있다.

- 기계 한대의 값이 몇천억 하는데 주문이 항상 밀려있는 반도체계의 에르메스라고 한다.

- 거의 전세계 독점적 기업이고 미국주식시장에 상장되어있다고 한다.

- 이 분야의 후발주자였지만, 다양한 전문기술회사들의 기술들을 융합하여 만들어서 (ex 렌즈회사 등) 경쟁력을 확보했다고 한다. 그래서 아직까진 단박에 다른 회사가 따라잡을 수 없는, 경제적 해자가 있다고 볼 수 있겠다.

asml의 반도체장비