TSMC의 메모리 산업 진출?…실현 가능성 낮은 네 가지 이유 [고든 정의 TECH+]

파운드리 업계의 거인 대만 TSMC도 한때 메모리 산업에 발을 디딘 적이 있습니다. 정확히 말하면 직접 진출한 건 아니었고 자회사인 뱅가드 인터내셔널 세미컨덕터(VIS)를 통해서였습니다. 1994년 TSMC의 창업자인 모리스 창이 설립한 VIS는 1990년대 16/64Mb D램 같은 범용 D램을 양산했습니다.

하지만 2000년에 이르러 메모리 시장 경쟁이 심화되자 VIS는 D램의 사업성이 없다고 최종 판단해 메모리 사업 철수를 선언했습니다. 마침 모회사 격인 TSMC는 파운드리 주문 물량이 넘쳐나는 상황이었고, 8인치 웨이퍼 기반의 메모리 생산 라인을 개조해 TSMC의 넘치는 위탁 생산 물량을 소화하도록 만드는 것이 훨씬 이득이라는 전략적 판단을 내렸습니다.

VIS는 2000년부터 점진적인 체질 개선에 나서 2004년 2월에 D램 생산을 완전히 종료했습니다. 이후 메모리 라인을 완전히 개조해 디스플레이 구동 칩(DDI), 전력반도체(PMIC) 등 8인치 아날로그·특수 공정 반도체를 전문으로 생산하는 레거시(성숙 공정) 파운드리 강자로 거듭났습니다.

하지만 흥미롭게도 TSMC가 파운드리 시장의 절대 강자가 된 이후 메모리 시장에 진출할 것이라는 루머가 종종 등장했습니다. 최근에도 미국 IT 전문 매체 디인포메이션은 TSMC가 주요 고객사인 엔비디아의 요청으로 3D D램 생산 계획 수립에 착수했다고 보도한 바 있습니다. 하지만 TSMC는 자신들이 파운드리 사업에 집중하고 있다면서 D램 사업 진출설을 사실상 부인했습니다.

TSMC의 메모리 사업 진출설이 주기적으로 등장하는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 우선 파운드리 사업에서 확고한 우위를 점하고 있는 만큼 앞으로 신규 사업에 진출한다면 메모리 분야가 가장 유망해 보이기 때문입니다. 마치 삼성 전자가 주력인 메모리 사업에 이어 파운드리 사업에도 집중 투자하는 것과 비슷한 맥락입니다. 여기에 엔비디아 같은 고객사 입장에서는 공급망 확충을 위해 회사가 하나라도 더 있는 편이 유리합니다.

그럼에도 업계에서 전반적으로 TSMC의 메모리 시장 진출 가능성을 낮게 보는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 우선 메모리 사업의 진입 장벽이 그렇게 만만치 않다는 게 문제입니다. 그냥 D램도 로직 파운드리와는 상당히 분야가 다르고 최근 루머로 나온 3D D램은 더욱 기술적으로 다른 분야입니다. 양산에 도전한다고 해도 수율이 얼마나 나올 수 있을지, 그리고 비용이 얼마나 들게 될지 장담하기 어려운 문제입니다. 여기에 특허도 문제가 될 수 있습니다.

두 번째 문제는 메모리 산업이 극심한 사이클 산업이라는 것입니다. 메모리 산업은 생산 과잉에 빠지는 경우 수년간 극심한 손실을 감내하면서 투자를 지속해야 할 수 있습니다. 여기에 현재 메모리 빅3는 물론이고 중국 CXMT까지 대대적인 증설에 나서면서 2030년대에는 물량이 쏟아질 수 있다는 점도 변수입니다.

TSMC가 70% 이상을 장악한 파운드리 시장은 메모리보다 가격 경쟁이 상대적으로 덜하고, 특히 첨단 공정에서는 기술적 진입 장벽이 매우 높습니다. TSMC는 이 분야에서 높은 수익성을 안정적으로 확보하고 있습니다. 물론 2030년 이후 메모리 공급이 수요를 초과할지는 장담하기 힘든 부분이지만, 상당히 안정적인 사업 구조를 지닌 TSMC가 막대한 비용을 들여 리스크가 큰 신규 사업에 뛰어든다는 것은 이득이 적어 보입니다.

세 번째로 메모리 양산을 강행할 경우 SK 하이닉스 등 주요 메모리 업체와의 협력 관계에 균열이 생길 가능성이 높습니다. TSMC는 SK하이닉스 등 메모리 업체가 생산하는 HBM의 베이스 다이에 첨단 로직 공정을 제공하는 방식으로 이미 메모리 시장에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 그런데 메모리 시장에 진출하는 순간 기존 업체와 갈등이 생기면서 인텔 같은 경쟁사에 새로운 가능성을 열어줄 수 있습니다.

마지막으로 TSMC가 메모리 사업에 수백억 달러를 투자하고 기술 인력을 메모리 부분에 투입할 경우 파운드리 경쟁력에도 균열이 생길 수 있습니다. 현재는 TSMC의 경쟁력이 막강하지만, 인텔 역시 18A에 이어 14A 공정 양산을 준비하고 있고 삼성 역시 TSMC의 주요 견제구가 될 수 있습니다. 최근에는 중국 SMIC 역시 중국의 반도체 자립이라는 국가적 목표 아래서 빠른 속도로 성장하고 있어 아무리 TSMC라도 빈틈을 보이긴 어려운 상황입니다.

결국 이런 모든 점을 감안하면 TSMC가 메모리 산업에 진출할 가능성은 낮아 보이며, HBM의 베이스 다이와 NVHBM의 로직 부분 등에서 메모리 제조사와 협업을 확대할 가능성이 훨씬 커 보입니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com