왜 세계는 반도체에 그렇게 많은 투자를 하고 있는 걸까요?

Pragmatic Semiconductor는 더럼에 대규모 컴퓨터 칩 공장을 개발하고 있습니다.

 

저는 더럼에 있는 영국의 최신 컴퓨터 칩 공장에 있습니다. 예전에는 세라믹 파이프 공장이었는데, 밖에서 보면 마치 큰 창고처럼 보입니다.

그러나 광대한 공간 내부는 컴퓨터 칩 제조를 위한 정교한 허브로 변모하고 있습니다.

Pragmatic Semiconductor는 이미 업계에서 제조 라인 또는 팹 라인이라고 부르는 하나의 생산 라인을 구축했습니다.

자체의 넓은 공간에 밀폐된 생산 라인에는 컴퓨터 칩을 만드는 데 필요한 모든 고가의 기계가 갖추어져 있으며, 내부 공기는 생산 중 오염을 방지하기 위해 세심하게 제어됩니다.

Pragmatic은 또 다른 생산 라인을 건설할 자금을 보유하고 있으며 작년 말 발표된 1억 8200만 파운드(2억 3000만 달러)의 자금이 생산 라인 3과 4에 자금을 지원하게 될 것입니다.

Pragmatic은 개인 투자자뿐만 아니라 정부가 지원하는 UK Infrastructure Bank와 British Business Bank의 자회사인 British Patient Capital로부터 자금도 확보했습니다 .

그러나 캠브리지에 본사를 둔 이 회사는 오래된 파이프 공장에 8개의 생산 라인을 건설하려는 계획을 완료하려면 훨씬 더 많은 돈이 필요할 것입니다.

전화기와 컴퓨터부터 자동차와 세탁기에 이르기까지 온오프 스위치가 있는 거의 모든 제품은 반도체라고도 알려진 컴퓨터 칩 생산에 의존합니다.

지난 몇 년 동안 많은 혼란을 겪은 산업입니다. 세계 최첨단 칩의 90%가 생산되는 아시아에서는 팬데믹으로 인해 공급망이 중단되고 지정학적 긴장이 발생했습니다.


영국 최대 반도체 제조업체인 Pragmatic Semiconductor의 CEO인 David Moore는 업계가 칩 부문의 "다양한 종류의 문제"를 해결하려면 여러 유형의 반도체가 필요할 것이라고 말했습니다.

대부분의 반도체는 실리콘을 사용해 만들어지지만 그의 회사는 다른 접근 방식을 취하고 있다.

그들은 Durham에 있는 공장에서 유연한 칩을 만들고 있습니다. 실제로 구부러지는 칩은 웨어러블 기술, 의류 인증, 심지어 물품 추적을 위한 소포 라벨에도 사용할 수 있습니다.

Pragmatic의 칩은 실리콘 웨이퍼 위에 있는 것이 아니라 유연한 얇은 필름 위에 만들어졌습니다.

이러한 접근 방식을 통해 표준 실리콘 칩보다 제조 속도가 더 저렴하고 빠른 칩이 탄생합니다.

Moore 씨는 "표준 실리콘 제조 시설을 이용한다면 만드는 데 수년과 수십억 달러가 소요될 것"이라고 말했습니다.

"우리의 제조 공장은 비교 대상에 따라 10~100배 더 저렴할 수 있습니다.

"실리콘의 경우 공정 시작부터 완성된 웨이퍼 제품까지 3~6개월이 걸립니다. 우리의 경우 48시간 이내에 완료할 수 있습니다."

그러나 만병통치약은 아닙니다. 유연한 칩은 더 저렴하고 빠르게 만들 수 있지만 휴대폰, 컴퓨터 및 기타 주요 기술의 고급 칩에는 여전히 가장 진보된 실리콘 기반 컴퓨터 칩이 필요합니다.


2021년 이러한 칩의 심각한 부족은 글로벌 산업이 소수의 주요 공급업체에 얼마나 의존하고 있는지를 강조합니다.

특히 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)는 세계 최첨단 반도체의 90%를 생산하고 있다.

이러한 의존성을 줄이기 위해 정부는 더 강력한 국내 칩 산업을 창출하기 위해 막대한 자금을 지출하고 있습니다.

2022년 8월, 미국 정부는 컴퓨터 칩의 국내 생산을 늘리기 위해 520억 달러(410억 파운드)를 약속하는 미국 칩법(US Chips Act)에 서명했습니다 .

유럽연합은 430억 유로(370억 파운드) 규모의 자체 프로젝트를 진행하고 있습니다 .

소규모 규모로 영국은 이 부문에 10억 파운드의 투자를 약속했습니다.

분석가들은 대형 칩 제조업체들이 이러한 정부 인센티브에 반응하고 있다고 말합니다.

독일은 엄청난 투자 물결을 경험했습니다. 대만의 한 반도체 제조업체는 유럽에 본사를 둔 3개 회사와 함께 드레스덴에 100억 유로를 투자하기로 결정했습니다.

유럽 ​​반도체 산업 협회 사무총장인 Hendrik Abma는 "현재 전 세계 생산량의 80%가 아시아에 있다는 것을 알고 있습니다. 아시아 국가에 대한 의존도는 EU에서의 회복력을 강화해야 한다는 것을 의미합니다."라고 말했습니다.

"여기 유럽의 산업과 기술 개발을 위한 반도체의 중요성에 대한 인식이 과거에는 과소평가되어 왔다고 생각합니다."

Abma 씨는 독일뿐만 아니라 벨기에, 리투아니아, 체코 공화국에서도 상당한 투자를 해왔다고 지적합니다.

 

TSMC는 최첨단 컴퓨터 칩 시장을 장악하고 있습니다.

워싱턴에 있는 조지타운 보안 및 신흥 기술 센터의 연구 분석가인 Hannah Dohmen에 따르면 미국 칩법에 따라 약 500개 기업이 미국 정부에 프로젝트 자금 지원을 신청했습니다.

공장은 뉴욕, 애리조나, 텍사스, 오하이오, 아이다호에 계획되어 있다고 그녀는 말했습니다.

그리고 미국과 유럽 이외의 지역에서는 다른 프로젝트가 계획되어 있습니다.

"우리는 또한 인도가 칩 제조 분야에 진입하려고 시도하는 것을 보고 있습니다. 인도는 칩 설계 분야에서 강력한 역사를 갖고 있지만 제조 분야에서는 처음부터 시작할 것입니다."라고 Dohmen 씨는 덧붙였습니다.

"인도는 중국과의 경쟁이 심화되면서 이 분야에서 큰 역할을 하려고 합니다. 이로 인해 미국과 기타 동맹국은 인도와의 기술 협력을 강화하게 되었습니다. "


모든 것이 매우 긍정적으로 들리지만 컴퓨터 칩 공장을 짓는 것은 쉽지 않습니다.

애리조나에서 고급 칩을 생산하려는 TSMC의 계획은 숙련된 인력 부족을 비난하면서 문제에 부딪혔습니다 .

다른 사람들은 유럽과 미국에 공장을 건설하려는 성급한 움직임이 이미 아시아에 존재하는 공장을 그대로 반영할 것이라고 우려합니다.

Dohmen은 "업계 전반에 걸쳐 중복과 낭비의 위험이 있습니다."라고 말했습니다.

한편 무어 씨는 반도체 제조 방법과 용도가 더욱 다양해질 것으로 예상합니다.

"수백억 개의 연결된 사물에서 수천억, 수조 개의 연결된 사물로 이동하면 궁극적으로 공급할 수 없는 매우 어려운 요소에 직면하게 됩니다. 따라서 대량의 대체 공급품이 앞으로 나올 것입니다. 요구되는.

"그리고 이러한 비용을 효율적이고 대규모로 제공할 수 있는 것이 큰 과제입니다."