삼성전자파운드리낙수효과
* 삼성파운드리 AI GPU 낙수효과의 배경
- 여러 언론보도에서 엔비디아의 AI GPU를 대응하기 위한 TSMC의 CoWos capa 부족으로, 삼성 파운드리의 낙수효과를 예상하고 있음
- 삼성 파운드리는 TSMC 대비 20~30% 저렴하기 때문에 애플을 제외한 엔비디아/AMD/퀄컴은 삼성 파운드리를 벤더 다변화 측면에서 이용해왔음
- 다만, 핵심적인 전제조건은 2.5D 패키징 라인의 구축과 기술력 확보. 삼성이 추후에 AMD향 물량까지 노리고 있다면 어차피 TSV 및 첨단 패키징 라인 구축은 필수불가결한 부분일 것. 최근 퀄컴도 AI반도체를 발표. AI 반도체로의 방향성은 결국 칩의 크기가 커지고, 이종 칩셋들이 한꺼번에 패키징되는 구조로 갈 수밖에 없음
* 왜 낙수효과가 생길까? => 극심한 숏티지 상황 때문
1) 현재 업계 전반적인 상황은 AI GPU 숏티지가 극심. 그리고 그 근간에는 CoWos, 실리콘 인터포저, HBM까지 총 3가지 아이템이 전부 숏티지 상태이기 때문. 이 3가지 부분에 대한 capa 증설이 시급
2) 이에 따라 TSMC가 CoWos capa를 당장 연말까지 2배로 확대할 계획. 삼성전자 또한 천안/온양 후공정 라인에서 TSV capa를 2배이상 확대할 계획. 이는 AI 서버에 탑재되는 AI GPU용 HBM과 128GB 서버 모듈에 대응하기 위함. 즉, 일단 TSV 2배 증설은 AI관련 메모리쪽 수요 대응을 위함
3) 그런데 이번 기사에 나온 엔비디아향 AI GPU 수주는 파운드리의 영역. TSMC의 CoWos capa 증설로도 전부 대응이 어려운 AI GPU 생산을 위해 삼성은 i-cube capa를 늘려야할 필요성 존재
(삼성전자의 아이큐브 = TSMC의 CoWos)
4) 현재 삼성전자의 아이큐브 capa는 약 4K 수준에서 향후 15k로 확대할 것으로 추정됨
=> 즉 메모리향, 파운드리향 모두 capa가 확대되는 구조. 수요 상황에 따라 TSV 및 i-cube capa는 더 늘어날수도 있다고 생각됨. 만약 capa와 기술력이 확보된다면, 향후 삼성은 AI GPU와 HBM 생산을 모두 하고, 이를 2.5D 패키징하는 공정까지 턴키로 갖출 수 있음
참고) SK하이닉스와의 차이점. 메모리만을 하는 SK하이닉스는 MR-MUF 등의 HBM 특화 공정에 뛰어남. 반면 삼성전자는 파운드리까지 할 수 있기 때문에, 2.5D나 3D 패키징으로 향후 더 주력할 것
5) HBM과 어드밴스드 패키징 영역 모두 확대될 수 있는 업체들에 주목. TSV 공정의 영역이 빠르게 확대되면서 이에 수반되는 장비와 소재들에 주목
> 장비
- BESI, EVG, AMAT(하이브리드본딩 3인방)
- Descum, Reflow: 피에스케이홀딩스
- TSV Overlay 계측 검사: 오로스테크놀로지
- LAB: 프로텍
- UV드릴링: 이오테크닉스
> 소재
- 실리콘 러버소켓: ISC
- Micro Solderball: 덕산하이메탈
6) 특히 2.5D 패키징에 필수적으로 들어가는 실리콘 인터포저 숏티지가 극심한 상황. 인터포져 조달 이슈와 패키징 비용 상승으로 인해 삼성은 i-CubeE를 개발. 실리콘 인터포저 대신에 RDL 재배선 라인을 활용한 실리콘 브릿지 방식을 쓰고, 마이크로솔더볼을 통해 연결. 기존 실리콘 인터포저 방식보다 패키징 비용 22% 절감 가능