밸류체인(Value Chain) 뜻, 반도체 밸류체인이란 무엇인가?

밸류체인(Value Chain) 뜻, 반도체 밸류체인이란 무엇인가? 에 대해 알아보는 시간을 가져 보도록 하겠습니다.
 
경제 관련 뉴스나 TV 시청을 하다 보면 뉴스 앵커 및 애널리스트 분들이 밸류체인이란 용어나 단어들을 자주 언급하고 또 듣게 됩니다.
 
오늘은 이 밸류체인(가치사슬)이란 무엇인지에 대한 의미와 더불어 반도체 밸류체인에 대해 잠시 이해하는 시간을 가져 보도록 하겠습니다.
 
 
밸류체인(Value Chain)이란 우리말 그대로 자연스럽게 번역을 해보면 가치가 체인처럼 연결되었다고 해서 '가치사슬'이라고 합니다.

 

밸류체인(가치사슬)

 

1. 밸류체인(Value Chain) 뜻 및 어원 

밸류체인(가치사슬) 뜻은 맥킨지 컨설팅(McKinsey Consulting)에서 최초로 제시하고, 하버드대 경영대학원의 마이클 포터(M.Porter) 교수가 발전시켜 대중적으로 널리 알려진 개념이라고 합니다.
 
그가 말하는 밸류체인이란 기업이 제품 또는 서비스를 생산하기 위해 원재료, 노동력, 자본 등의 자원을 결합하는 과정에서 부가가치가 창출되는 것을 가치사슬이라는 모델로 정립을 하였습니다.
 

2. 글로벌 가치사슬(Gloval Value Chain)

글로벌 가치사슬(Gloval Value Chain)이라는 용어는 원래의 가치사슬이라는 용어가 가지는 의미에 세계화의 개념이 결합된 것으로, 기업이 고객에게 가치 있는 제품이나 용역 그리고 서비스를 포함하는 모든 일련의 과정과 서비스를 제공하기 위해 기획에서부터 연구개발, 디자인, 부품 및 소재 조달, 제조 및 판매, 사후관리 등 모든 과정에 이르기까지 이루어지는 가치 창출 활동의 전 과정을 가치사슬이라고 정의하고 있습니다.
 
현대의 기업들은 제품이나 서비스를 생산하여 부가가치를 창출하는 일련의 전체 과정을 '가치사슬'이라고 표현을 합니다.
 
이 가치 창출 과정에는 수 많은 기업들과 이해관계자들의 활동이 결합되고, 가치사슬 내에서 발생하는 기업의 제품과 서비스의 조달, 제조 및 생산, 공급망, 유통 및 폐기, 사후관리 및 안전, 기후 변화 및 자연재해, 분쟁, 글로벌 대내외 변수 등 아주 복잡한 경영 환경 속에서 사업을 운영하기 위해 다양한 파트너사, 제3자 및 이해 관계자들과 상호 교류 및 연계 그리고 결합하는 과정에서 부가가치가 창출되는 것을 가치사슬 모델로 정립하고 있습니다.
 
 

반도체 가치사슬 모델

반도체 가치사슬 모델을 이해하기 위해 먼저 반도체란 무엇인지에서부터 반도체의 종류, 반도체 공정단계 등을 이해하고 마지막으로 반도체 가치사슬 사례 순으로 간략하게 정리를 하였습니다.
 

반도체의 종류

 

1. 메모리 반도체와 비메모리 반도체

반도체란 정보를 저장하는 메모리 반도체와 연산 및 논리를 수행하는 비메모리 반도체로 나뉩니다.
메모리 반도체와는 달리 비메모리 반도체는 IT 제품에 필요한 계산, 분석 등 각종 기능을 하나의 칩에 통합한 것으로 이를 '시스템 반도체'라고 부릅니다.
 
가장 대표적인 비메모리 반도체는 CPU(인텔), GPU, AP(퀄컴), NPU, DSP 등이 있으며, 이 비메모리 반도체는 고도의 기술력과 창의성이 기업의 성패를 좌우하는 기술집약 산업입니다.
 
메모리 반도체는 휘발성 메모리와 비휘발상 메모리가 있는데, 휘발성 메모리의 대표적인 제품이 DRAM이고, 처리 속도는 빠르나 전원이 꺼지면 모든 정보는 사라지는 단점이 있습니다.
비휘발성 메모리는 SSD(NAND Flash), HDD가 있고, 처리 속도보다는 주로 정보를 저장하는 기능을 합니다.
 
메모리 반도체는 미세공정 전환을 통한 원가 절감이나 대규모 투자가 필요한 장치 산업인데 반해, 비모메리 반도체는 메모리 반도체 시장의 3~4배 또는 그 이상이 되며, 설계가 극히 어려워, 설계 능력이 제품의 성패를 가를 정도로 고부가가치 영역입니다.
 

2. 시스템 반도체 (비메모리 반도체)

현대의 반도체는 메모리 반도체 보다 시스템 반도체의 시장 규모가 훨씬 크고, 이 시스템 반도체가 안 들어가는 곳이 없을 정도로 다양한 분야에 적용 및 사용이 되고 있습니다.
 
이 비메모리 반도체는 설계에서부터 생산까지 많은 단계와 기술들이 들어가고 어떤 제품에 적용되느냐에 따라 한 기업이 모두 소화하기도 힘듭니다.
 
우리가 자주 쓰는 스마트폰, PC, 드론, 전장사업 및 전기차, 군수 장비, 자율주행, AI 인공지능, 사물인터넷(LoT), 우주항공산업 등 거이 모든 분야가 이젠 이 시스템 반도체를 중심으로 성장하고 있고, 세계적인 시스템 반도체 파운드리 분야 1위 회사로는 대만의 TSMC를 꼽을 수 있겠습니다.
 
세계 시스템 반도체 파운드리 시장에서 대만의 TSMC의 세계 시장 점유율은 대략 60% 대를 점하고 있고, 삼성전자가 대략 25% 정도를 차지하고 있으며, 특히 AI 인공지능 및 전기차 등의 7 나노 이하 최첨단 반도체 점유율은 대략 90% 이상을 TSMC가 점유하고 있는 독보적인 반도체 기업이기도 합니다.
 
글로벌 반도체 시장은 앞으로 시스템 반도체 시장에서 얼마만큼의 점유율을 확보하느냐에 따라 달렸다고 해도 과언이 아닙니다. 
 

3. 팹리스, 파운드리, OSAT 그리고 디자인하우스

세계 반도체 회사들 중에서 인텔을 제외한 대부분의 회사가 비메모리 반도체의 경우 제품의 역할 및 기능 등에 따라 설계에서부터 생산 공정까지 전체를 하나의 기업에서 다루기가 솔직히 어려운 시대가 되었습니다.
 
특히 인텔의 경우 그동안 메모리 반도체 보다 고부가가치  창출이 가능한 시스템 반도체 펩리스에 치중하면서 삼성전자가 그나마 쉽게 메모리 부문에서 세계 시장 무대를 이끌 수 있었으나, 최근 인텔이 메모리 시장에도 도전장을 내밀고 있는 상황이기도 합니다.
 
현대의 반도체는 설계를 담당하는 펩리스, 반도체 위탁 생산을 담당하는 파운드리, 반도체 조립 및 검사, 패키징을 담당하는 OSAT 기업, 반도체 설계와 제조의 가교 역할을 하는 디자인하우스 등으로 구분하고 있습니다.
 

팹리스 전문 기업 : AMD, 엔비디아, 퀄컴, 애플, 미디어텍 등
파운드리 전문 기업 : TSMC, UMC, 삼성전자 등
OSAT(웨이퍼 조립, 패키징) 전문 기업 : ASE, Amkor, StatsChipPAC 등
디자인하우스 전문 기업 : GUC, Faraday, 하나텍 등
IDC(종합 반도체 기업) : 삼성전자, SK하이닉스, 인텔 등

 
국내 OSAT 전문 기업으로는 하나미아크론, SFA반도체, LB세미콘, 네패스 등 정도에 불과하다고 합니다.
 

반도체 공정 단계

반도체 공정은 크게 웨이퍼 공정인 전공정과 패키징 및 테스트 작업을 하는 후공정으로 나뉩니다.
 

1. 반도체 전공정과 후공정

반도체 전공정은 웨이퍼 위에 회로를 새겨 칩을 완성하는 과정을 말하고, 반도체 후공정은 전공정을 통해 완성된 웨이퍼를 칩 단위로 절단 및 분리하여 패키징 하는 공정을 말합니다.
 

2. 반도체 8대 공정 단계

반도체 공정 단계는 전공정으로는 웨이퍼 공정, 산화 공정, 포토 공정, 식각 공정, 박막(증착, 이온주입 공정), 금속 배선 공정이 있고, 후공정에는 EDS(전기적 테스트) 공정, 패키징 공정으로 8대 공정 단계로 되어 있습니다.
 
반도체 8대 공정을 모두 한 기업에서 소화해 내기란 솔직히 어려우며, 특히나 최근 고도화된 최첨단 반도체 공정들이 필요하게 되면서 각 공정별 전문화된 반도체 기업들의 상호 협업과 협력이 더 중시되는 구조로 바뀌고 있습니다.
 
특히 10 나노 이하 초미세 공정부터는 미세화를 통한 성능 향상에 한계가 있어, 반도체 업체들은 패키징 기술을 통해 성능을 끌어올리는 추세에 있습니다.

 

3. 반도체 패키징 공정 사례

반도체 패키징(Semiconductor Packaging)은 반도체와 기기를 연결하기 위해 전기적으로 포장하는 공정으로 부피를 줄이고, 속도를 향상하는 방식으로 만드는 역할과 더불어 고온, 불순물, 물리적 충격 등의 외부적 요인이나 환경으로부터 집적회로(IC)를 안전하게 보호하고 만드는 공정도 포함이 됩니다.
 
최근 반도체 업종 주식 종목 중 한미반도체의 경우 반도체 후공정 패키징 핵심 업체로 주목을 받으면서 주가가 연일 급등하기도 하였는데, 이는 차세대 반도체 고대역폭메모리(HBM)용 TC 본더를 제작하는 것으로, 열압착을 통해 칩과 웨이퍼를 붙이는 공정으로 다수의 칩을 연결해 효율을 높여야 하는 아주 중요한 후공정 기술이기 때문입니다.
 
AI 인공지능 분야와 자율주행 등 전방위적으로 고도화된 최첨단 반도체 칩 생태계가 확산되면서 첨단 메모리 반도체 기술이 적용된 제품 생산을 위한 고도화된 패키징 기술이 필요하게 되었고, 이에 후공정 반도체 기술이 아주 중요한 공정 중 하나로 급부상하면서 이들 기업의 몸 값도 수직 상승하고 있는 것입니다.
 
앞으로 우리 실생활에 온디바이스 AI 기반이 저변화될 경우 이러한 고도화된 반도체 후공정 패키징 관련주들의 주가 랠리는 당분간 계속 이어질 전망으로 내다보고 있습니다.
 

HBM 반도체 가치사슬 or HBM 밸류체인

AI 인공지능, 전장사업 및 자율주행, 사물인터넷(IoT), 데이터센터 등이 구현하는 진정한 온디바이스 AI 기반 시대를 만들기 위한 가장 핵심이 되는 분야가 바로 '반도체'라고 합니다.
 
특히 인공지능 AI 시대를 이끄는 차세대 고성능 메모리 반도체는 방대한 데이터를 신속하고 끊임없이 처리해야 하는 생성형 인공지능에 가장 필수품으로, 최근 SK하이닉스가 세계 최초로 개발한 HBM(고대역폭메모리)은 온디바이스 AI를 구현하기 위한 가장 핵심 반도체로 평가받고 있습니다.
 

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SK하이닉스 홈페이지 제공 세계최초 HBM3E

 
 
AI 인공지능 차세대 고성능 반도체를 만들기 위해서는 한미반도체, SK하이닉스 그리고 엔비디아로 이어지는 새로운 반도체 생태계가 만들어지게 되는데, 이를 두고 'HBM 반도체 밸류체인', 또는 'HBM 밸류체인'이라고 표현을 합니다.
 
세계 글로벌 시장은 앞으로 다양한 업종과 분야에서 밸류체인 생태계가 만들어질 것으로 생각되며, 특히 반도체 분야는 전문화되고 고도의 기술집약적이면서 천문학적인 시간과 투자가 이루어지는 복합 산업임을 고려할 때 더욱더 견고한 밸류체인 생태계 구조 및 환경으로 성장해 나가지 않을까 예상해 봅니다.
 
 
밸류체인(가치사슬)이란 무엇인가에 대한 정의만 설명을 드리려고 하였는데, 최근 반도체 분야가 핫이슈인 만큼 반도체란 무엇인지도 조금 더 알아보면 어떨까 하는 마음으로 포스팅을 하였습니다.
 
부족한 부분이 많은 글이지만, 처음 접하신 분들을 위한 개념 정리 수준으로 보아주시길 부탁드립니다.