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[김대호 진단] AI 반도체 기업 열전(16) 라피더스(Rapidus)… 사무라이 인공지능 일본의 꿈

김대호 연구소장

기사입력 : 2024-04-04 10:50

일본 반도체 라피더스  기업분석/김대호 박사 이미지 확대보기
일본 반도체 라피더스 기업분석/김대호 박사
일본이 AI 계기로 다시 반도체 산업을 세계 제1위로 끌어올리기 위한 이른바 사무라이 반도체 프로젝트에 나섰다. 반도체 산업 부활을 노리는 일본 정부SSMS 가 일본의 반도체 업체 라피더스의 첨단 반도체 개발에 최대 5천900억엔을 추가 지원한다. 사이토 겐 경제산업상은 사이토 경제산업상은 "차세대 반도체는 일본 산업 경쟁력의 열쇠를 쥔다"면서 "경제산업성도 프로젝트 성공을 위해 전력을 다하겠다"고 말했다.

라피더스는 도요타, 키옥시아, 소니, NTT, 소프트뱅크, NEC, 덴소, 미쓰비시UFJ은행 등 일본 대표 대기업 8곳이 첨단 반도체 국산화를 위해 2022년 설립한 회사다. 라피더스의 8대 주주는 소니· 도요타· 키옥시아· NTT· 소프트뱅크· NEC· 덴소· 그리고 미쓰비시UFJ 등이다. 라피더스는 최첨단 2나노 제품을 2025년에 시험 생산하고, 2027년부터 양산한다는 목표를 제시하고 있다. 일본 정부는 ㅇ파서 라피더스에 3천300억엔을 지원하겠다고 밝힌 상태이다. 이번 추가 지원으로 지원금은 총 9200억엔으로 으로 늘어난다. 라피더스는 홋카이도 지토세에 공장을 짓고 있다. 이번 정부 지원은 공장 건설비와 반도체 제조 장비 도입 등에 사용된다. 관련해 니혼게이자이신문(닛케이)은 보조금 5천900억엔 중 500억엔 이상이 후공정 기술 연구 개발에 사용된다고 보도했다.
반도체 공정은 크게 웨이퍼 공정인 전공정과 패키징·테스트 작업을 하는 후공정으로 나뉜다. 10나노 이하 초미세 공정부터는 미세화를 통한 성능 향상에 한계가 있어 반도체 업체들은 패키징 기술을 통해 성능을 끌어올리려고 하고 있다. 일본 정부가 후공정 기술 개발을 지원하는 것은 이번이 처음이다. 일본은 반도체 부활에 사활을 걸고 있다. 정부는 수십조 원을 투자하며 반도체 시장의 잃어버린 30년을 되찾겠다는 각오다.

일본은 1980~1990년대 소니 등을 중심으로 세계 반도체 시장을 주름잡았다. 이후 미국의 견제와 경기침체와 그리고 선제적인 투자에 실패하며 자취를 감췄다. 일본 반도체 산업의 세계시장 점유율은 1988년 50.3%에서 2021년 6% 수준까지 떨어져있다. 일본 반도체 기업들은 1990년대만 해도 메모리 시장에서 10위권에 상당수를 차지하며 영향력을 과시했다. 그러나 지금은 일본 기업들의 명단을 찾기 힘든 상황이다.

일본 반도체의 추락은 시장 변화에 대응하지 못한 것이 주요 요인으로 꼽힌다. 1980년대까지 일본 기업들은 무려 20년 넘게 사용가능한 고품질 D램을 제조했지만 세계 IT 시장이 PC로 급변하는 과정에서 투자와 한 발 느린 대응으로 경쟁력을 빼앗겼다. 그런 일본이 공격적으로 나선 이유는 미국이 주도하고 있는 공급망 재편이라는 지정학적 호재를 맞이하면서 반도체 부활에 자신감을 얻고 있다. 미국은 중국과의 반도체 패권 경쟁 격화로 동맹을 강화하고 있다. 미국이 일본까지 포섭하면서 기회로 작용하고 있는 것이다. 일본은 2030년까지 반도체 산업 매출액을 2020년보다 3배 많은 15조엔(한화 약 136조 원)으로 확대하겠다는 구상이다. 그 일환으로 ▲자국 내 반도체 제조 거점 확보 ▲설계 기술 개발 ▲양자컴퓨터 등 미래 기술 연구를 핵심 과제로 선정하고 각 분야 최고 기업 유치 및 기술 강화에 속도를 내고 있다.

일본의 대표적인 반도체 부활을 이끄는 상징적인 존재가 바로 라피더스(Rapidus)다. 라피더스는 파운드리 시장 진입을 위해 2022년 8월 소니, 도요타자동차, 덴소, 키옥시아, NTT, NEC, 소프트뱅크, 미쓰비시 UFJ 은행 등 일본 국내 대기업 8개사가 출자해 반도체 전문가 집단이 설립한 회사다. 일본 정부도 설립 초기 700억엔 규모의 개발비를 지원했다. 라피더스는 국내외 소재 산업과 장치 산업과 협력 체제를 구축해 일본에서 2나노 최첨단 LSI 파운드리 제조 실현을 달성한다는 구상이다.
라피더스는 2023년 9월 홋카이도 치토세서 1공장 기공식 열고 2나노 공정 양산을 위한 첫걸음을 뗐다. 라피더스는 2025년 시험 생산에 돌입하고 2027년부터 양산한다는 목표다. 삼성전자와 대만 반도체 업체 TSMC는 2나노 반도체의 양산 목표 시점을 2025년으로 잡았다. 일본의 참전으로 향후 파운드리 시장에서 경쟁도 한층 치열해질 것으로 보인다. TSMC를 추격하고 있는 국내 기업 입장에서는 라피더스라는 또 하나의 강력한 경쟁자를 만난 셈이다. 일본이 미세 공정의 첨단 반도체와 차량용 반도체까지 반도체 생태계를 넓히고 있는 만큼 국내 기업에 또 다른 위협으로 작용할 수 있다는 시각이 나온다. 한동안 기존 반도체의 소재와 장비 등 산업에만 집중했던 일본이 미세 공정의 첨단 반도체와 차량용 반도체까지 반도체 생태계를 넓히고 있는 만큼 삼성전자와 SK하이닉스 등 국내 기업들에 또 다른 위협으로 작용할 수 있다.
일본 반도체 굴기 이미지 확대보기
일본 반도체 굴기


TSMC와 삼성전자가 수십 년에 걸쳐 쌓아올린 미세공정 파운드리 기술력을 라피더스는 약 4년만에 비슷하게 따라잡겠다는 목표를 세웠다. 라피더스가 2027년 양산을 예고한 2나노 파운드리 공정은 삼성전자와 TSMC가 2025년 상용화를 계획하고 있는 기술이다. 시장 조사기관 옴디아는 블룸버그를 통해 “라피더스는 극단적으로 난이도가 높은 과제를 시도하려 하고 있지만 여러 협력사 기반을 고려하면 불가능한 일은 아니다”라고 평가했다. 일본이 글로벌 반도체장비 분야에서 미국과 함께 ‘양대산맥’으로 꼽히는 국가라는 점을 고려한다면 긴밀한 협력을 통해 기술 개발에 필요한 시간을 크게 단축할 수 있다는 것이다. 라피더스의 히가시 회장은 2027년 2나노 공정뿐 아니라 차세대 1.4나노 기술도 멀지 않은 시점에 확보할 수 있을 것이라며 다양한 소재 및 장비기업과 협력하고 있다고 말한다. 1.4나노 미세공정 반도체는 삼성전자가 2027년 양산을 추진하고 있는 기술이다. 라피더스가 삼성전자를 따라잡겠다는 의지를 분명하게 드러내고 있는 것이다. 히가시 회장은 라피더스가 목표를 이뤄내기 위해 필요한 조건을 모두 갖춰내었다며 일본 반도체 장비와 소재기업들이 완벽한 공급망 체계를 확보하고 있다는 점을 강조했다.

라피더스의 이러한 공격적 목표 달성을 가장 적극적으로 돕고 있는 주체는 미국 IBM과 일본 정부로 꼽힌다. IBM은 세계 최초로 2나노 미세공정 반도체 시범 생산에 성공했는데 라피더스 설립과 동시에 전면적인 기술 협력을 약속하며 파운드리 시장 진출에 핵심 역할을 맡게 됐다.

1980년대 일본의 반도체 산업은 전 세계 점유율이 50%에 달할 정도로 잘 나갔다. 경쟁이 치열했다. 1986년 미·일 반도체 협정이 체결되면서 무역마찰이 해소됐다. 한국과 대만의 부상으로 경쟁력이 점차 약화됐다. 엘피다 메모리는 1999년 메모리용 반도체 중 하나인 DRAM 사업을 히타치와 NEC 사업을 통합해 설립한 뒤 미쓰비시전기 사업을 인수해 한 때 이 분야 세계 3위의 시장점유율을 획득했다. 2009년 리먼 쇼크와 그에 따른 엔화 약세 침체로 경영이 악화되었다. 결국 2012년 파산했다. 엘피다는 2013년 마이크론 테크놀로지에 인수되어 마이크론 메모리 재팬으로 사명을 변경했다.TSMC, 삼성전자, 인텔 등 기업들의 국제 경쟁으로 인해 전체 반도체 산업에서 일본 기업이 차지하는 비중은 2019년 기준 10% 수준으로 떨어졌다.

2022년 5월 조 바이든 미국 대통령과 기시다 후미오 일본 총리가 도쿄에서 만나 반도체, 원자력, 우주 탐사, 전기 배터리, 중요 광물, 공급망을 포함한 중요한 기술에 대한 협력 강화에 대해 논의했다. 2022년 6월 7일 발표된 제2차 기시다 내각의 기본 방침(호네부토노 호신)에는 차세대 첨단 기술을 개발하는 민간 기업에 대한 지원과 2020년대 후반 차세대 반도체 설계 및 제조 기반 구축을 고려하는 내용이 포함됐다. 2022년 7월 29일,블링컨(Antony Blinken) 미국 국무장관, 지나 라이몬도(Gina Raimondo) 미국 상무장관, 하야시 요시마사(Hayashi Yoshimasa) 일본 외무상, 하기우다 고이치(Hagiuda Koichi) 일본 무역상이 미국과 일본 간 고위급 회담을 열어 반도체 개발 협력을 논의했다. 기시다 후미오 총리는 2022년 10월 3일 제210회 국회에서 정책연설을 통해 민관투자를 독려하는 디지털 트랜스포메이션(DX)을 포함하고 차세대 기술개발과 양산을 촉진하겠다고 밝혔다. 일본 경제산업부는 차세대 반도체 연구를 수행하기 위한 기관으로 첨단반도체기술센터(LSTC)를 설립하기로 결정했다. 지난 5월 일본과 미국이 반도체 협력 기본원칙을 합의했다. LSTC와 라피더스는 협력하여 일본에서 차세대 반도체 설계 및 제조 플랫폼을 구축하고 있다.

가 된 것이다.

[김대호 진단] AI 반도체 기업 열전 시리즈 순서

[16] 라피더스(Rapidus)… 사무라이 인공지능 일본의 꿈

⑮ 아마존 AWS… 베이조스 엔트로픽 무한 투자

⑭ 인텔(Intel) …바이든 칩스법 황태자 "반 엔비디아 동맹"

⑬ 구글 딥마인드 (DeepMind) … 애플 채택 제미나이

⑫ 마이크론 (Micron)… HBM3E 카나리아 풍향계

⑪ 오라클 (Oracle)… 엔비디아 GPU 동맹

⑩ ASML … 극자외선 노광장비(EUV) 독점 [SNS배포]

⑨ 브로드컴(Broadcom)… 데이터 네트워크 원조

⑧ 델(Dell)… 엔비디아 "GPU 서버" 제작

⑦ AMD … 엔비디아 앞선 GPU 원조

⑥ 마이크론(MICRON) HBM3E SK하이닉스 ·삼성전자 김대호

⑤ 저커버그 메타(META) 대규모 언어모델 라마(LLaMA)

④ 모리스 창 TSMC…엔비디아 GPU 공장

③ 슈퍼마이크로(SMCI) GPU 서버

② 올트먼 오픈AI… 생성형 챗GPT

① 엔비디아 (NVIDIA) …젠슨 황 GPU


김대호 글로벌이코노믹 연구소장 tiger8280@g-enews.com
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김대호 연구소장

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