美, AP설계까지 장악 '승기'..손발 묶인 中 반도체굴기 '휘청'

반도체 기술패권 전쟁 <상> 희비 엇갈린 미중 반도체
엔비디아 ARM 인수로 美 글로벌시장 입김 더 세져
SMIC 제재까지 현실화땐 中 반도체산업 뿌리째 흔들
AP설계 활용 막으면 스마트폰 사업까지 무너질수도

[서울경제] “미중 반도체 패권전쟁에서 미국이 승기를 잡았고 중국의 반도체굴기는 앞으로 휘청거릴 것으로 예상됩니다.”

반도체 업계의 한 관계자는 15일부터 강화되는 미국의 중국 스마트폰 업체 화웨이 제재와 미국 그래픽처리장치(GPU) 업체 엔비디아의 세계 최대 반도체 설계회사 ARM 인수와 관련해 이같이 말했다.

그간 미국과 중국은 반도체 시장을 둘러싸고 한 치의 양보 없는 신경전을 벌여왔다. 이런 가운데 전 세계 메모리반도체 업체들의 화웨이 수출길이 15일부터 전면 차단되고 미국 엔비디아가 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 설계 시장을 장악한 ARM을 품에 안으면서 글로벌 반도체 시장의 또 다른 공룡 기업으로 발돋움하게 됐다.

업계에서는 미국의 화웨이 제재와 엔비디아의 ARM 인수가 글로벌 반도체 시장의 역사적 변곡점이 될 수 있다는 전망이 나온다. 특히 미국은 화웨이 제재로 잠재적 경쟁자인 중국 반도체 기술의 싹을 자르는 동시에 엔비디아를 통해 기존 GPU 시장 외에 모바일 AP 설계 시장까지 장악하게 되면서 반도체 시장에서의 영향력이 더욱 늘어날 것으로 전망된다. 반면 중국은 미국의 제재로 반도체굴기의 한 축을 담당하던 화웨이가 시장에서 퇴출될 위기에 처했고 오는 2025년까지 반도체 자급률을 70%까지 끌어올린다는 반도체굴기에도 타격이 불가피해 보인다.

당장 화웨이는 15일부터 전 세계 반도체 업체로부터 미국의 소프트웨어·장비를 사용해 만든 반도체를 공급받을 수 없게 된다. 그동안 화웨이는 자회사인 하이실리콘이 스마트폰의 두뇌인 AP를 설계하고 대만 파운드리(반도체 위탁생산) 업체인 TSMC에 생산을 맡겨 모바일 AP를 공급받아왔다. 하지만 지난 5월 미국 정부가 화웨이가 설계한 반도체를 미국의 기술과 장비를 사용해 만들지 못하도록 하면서 TSMC는 화웨이 반도체의 생산을 접었다. 이에 화웨이는 TSMC 대신 대만 미디어텍으로 주문을 옮기는 한편 자국에서 반도체를 생산하는 우회전략을 모색했다. 화웨이의 설계 자회사 하이실리콘의 임직원들을 중국 칭화유니그룹 자회사 UNISOC로 대거 이동시켜 UNISOC가 AP를 설계하고 이를 칭화유니그룹의 반도체 공장에서 제작하는 방식을 염두에 뒀다. 하지만 중국 칭화유니그룹도 미국의 장비와 기술을 사용할 수 없게 된데다 삼성전자와 TSMC에 비해 기술력이 떨어져 화웨이에 공급할 제품을 안정적으로 만들 수 있을지는 미지수다.

게다가 미국은 중국 최대 파운드리 업체인 SMIC에 대한 제재마저 검토하고 있다. TSMC와 거래가 끊긴 화웨이가 자국 업체인 SMIC로 주문을 몰아줄 가능성이 있어서다. 14나노 공정을 주력으로 하는 SMIC는 내년 7나노 공정 도입 계획을 밝힌 상태지만 미국의 제재가 현실화하면 7나노 공정 진입은 무산될 가능성이 크다. 미국이 화웨이에 이어 SMIC까지 제재할 경우 중국의 반도체 산업은 뿌리부터 흔들리게 된다.

이주완 포스코경영연구원 연구위원은 “아직 미국이 중국과의 반도체 기술 패권전쟁에서 승리를 점했다고 보기는 어렵고, 문제는 앞으로 미국이 어느 정도의 강경책을 펼치느냐에 달려 있다”면서 “만약 미국이 SMIC까지 제재한다면 중국의 파운드리 사업을 건드리는 것이고 중국 반도체 산업은 손발이 모두 묶여버리는 상황에 처하게 될 것”이라고 말했다.

엔비디아가 ARM을 인수한 뒤 미국 정부가 ARM의 AP 설계를 중국 스마트폰 업체들이 활용하지 못하게 할 경우 반도체는 물론 중국의 스마트폰 산업까지 무너질 수 있다. 삼성전자와 미국 퀄컴, 중국 하이실리콘 모두 ARM의 설계를 사용해 스마트폰용 AP를 만든다. 다만 삼성전자와 퀄컴은 ARM의 기본 설계에 자체 설계 기술을 추가해 독자적인 AP를 만드는 반면 하이실리콘은 ARM의 설계를 거의 그대로 사용하는 것으로 알려져 차이가 있다. 하이실리콘의 AP 설계 능력이 삼성전자와 퀄컴에 비해 한참 뒤처진다는 얘기다.

김종선 홍익대 전기전자공학부 교수는 “엔비디아가 ARM을 인수한 후 중국 기업에 AP 설계를 공급하지 않는다면 중국은 이를 자체 개발해야 하는데, 중국의 기술력을 고려할 때 ARM을 능가하는 AP 개발은 불가능하다”며 “화웨이가 자체 AP를 만든다고는 하지만 다른 중국 기업까지 AP 공급이 끊기게 되면 중국 전체 스마트폰 시장이 타격을 받게 될 것”이라고 말했다. /이재용·전희윤기자 jylee@sedaily.com