골드만삭스 “중국 첨단 반도체 공급, 장비 병목에도 2035년까지 급증”

중국의 반도체 산업이 급격히 성장할 것이라는 전망이 나왔다. 골드만삭스의 최신 보고서에 따르면, 중국은 공격적인 생산능력 확대와 수율 개선을 통해 2035년까지 첨단 반도체 공급을 대폭 늘릴 것으로 예상된다. 하지만, 극자외선(EUV) 노광장비의 부족으로 인해 완전한 자립에는 여전히 도전이 따를 것으로 보인다.

공격적인 생산능력 확대

보고서에 따르면, 중국의 7나노미터(nm) 이하 첨단 공정 웨이퍼 공급량은 2025년부터 2035년까지 연평균 46% 증가할 것으로 전망된다. 이는 현재의 시장 상황을 고려했을 때, 상당히 인상적인 수치다. 특히 중국 최대 파운드리 업체인 SMIC(중국반도체제조주식회사)의 생산능력 확대가 주요한 원동력으로 작용할 것으로 보인다. SMIC는 향후 9년 동안 월간 생산능력을 매년 3만에서 5만 장씩 늘릴 계획이다. 이를 통해 2035년에는 월 41만 장에 달하는 생산능력을 목표로 하고 있다.

반면, 같은 기간 동안의 첨단 반도체 수요 증가율은 연평균 17%에 그칠 것으로 예상된다. 이로 인해 2035년에는 국내 공급 부족률이 34%까지 낮아질 것이라는 예측이 나왔다. 이러한 변화는 중국의 반도체 산업이 해외 공급에 대한 의존도를 줄여나가고 있다는 신호로 해석될 수 있다.

수율 개선의 도전과제

하지만, 생산능력 증가에도 불구하고 수율 개선이 큰 도전 과제로 남아 있다. 현재 SMIC의 첨단 공정 수율은 약 23% 수준이며, 골드만삭스는 2035년까지 이를 75%까지 끌어올릴 것으로 가정하고 있다. 하지만 이 목표를 달성하기 위해서는 수율이 단기간에 세 배 이상 개선되어야 한다는 점에서 현실적인 우려가 제기된다. SMIC는 현재 EUV 장비 부족으로 인해 구형 DUV 장비를 사용해 여러 차례 노광하는 멀티 패터닝 방식을 활용하고 있는데, 이 방식은 공정 시간과 자원을 더욱 소모하게 된다.

이러한 수율 개선의 어려움은 대만의 TSMC와 비교할 때 더욱 두드러진다. TSMC는 이미 첨단 공정에서 90% 이상의 수율을 기록하고 있으며, 이는 SMIC가 당면한 기술적 한계를 극복하기 위한 큰 벽으로 작용하고 있다.

AI와 반도체 수요의 흐름

중국의 반도체 산업 성장은 AI(인공지능)의 발전과 밀접한 관련이 있다. 알리바바, 텐센트, 바이트댄스 등 주요 IT 기업들은 AI 데이터센터와 모델 개발에 막대한 투자를 하고 있으며, 이로 인해 첨단 AI 반도체에 대한 수요가 급증하고 있다. 특히 SMIC는 화웨이의 AI 가속기용 반도체를 공급하는 핵심 업체로 자리 잡고 있다. 이러한 상황에서 미국의 반도체 수출 규제는 중국산 칩의 수요를 더 높이는 역할을 하고 있다.

또한, 중국은 노광장비의 국내 생산에도 박차를 가하고 있다. 올해 상하이의 국산 장비업체는 자체 개발한 침지형 DUV 노광장비를 SMIC와 화홍반도체에 공급하기 시작했다. 다만, 현재의 기술 수준이 EUV 장비와 여전히 큰 차이가 있는 만큼, 완전한 노광장비 자립까지는 시간이 필요할 것으로 보인다.

앞으로 중국이 자체 개발한 EUV 장비를 2030년 전후로 상용화할 경우, 현재의 수율 및 생산능력 전망은 크게 변화할 가능성이 있다. 골드만삭스의 전망은 EUV 접근 제한이 지속될 것이라는 전제에 기반하고 있기 때문에, 만약 중국이 자체 EUV 장비를 개발하게 된다면 공급 확대 속도가 예상보다 빨라질 수 있다.

결론적으로, 중국의 반도체 산업은 앞으로도 지속적인 성장세를 보일 것으로 예상되지만, 수율 개선과 장비 확보 등의 문제는 여전히 해결해야 할 과제로 남아 있다. AI와의 시너지 효과가 중국 반도체 시장에 어떤 변화를 가져올지 주목해 볼 필요가 있다.