새해 반도체 성장률 회복 전망...8가지 특징은

AI반도체, 개인용 디바이스로 확산...파운드리 두 자릿수 성장

올해 극심한 침체기를 겪었던 반도체 시장이 내년에 다시 회복한다는 전망이 나온다.

데이터센터 중심으로 탑재되던 인공지능(AI) 반도체가 스마트폰, 노트북 등 개인용 디바이스로 확산되고, 인포테인먼트, ADAS(첨단운전자지원시스템) 성능 향상으로 차량용 반도체 성장을 이끌 전망이다. 12인치(300mm 웨이퍼) 파운드리(위탁생산) 산업은 고급 공정에 대한 수요가 급증하면서 두 자릿수 성장이 예상된다.

시장조사업체 IDC는 26일 2024년 글로벌 반도체 시장의 8가지 주요 동향을 발표하면서 “메모리 제조업체의 공급과 생산량에 대한 엄격한 통제로 11월 초부터 메모리 가격이 상승했으며, 모든 주요 응용 분야에서 AI 수요로 인해 내년에는 설계, 제조, 패키징 테스트 등 전체 반도체 시장이 회복될 전망이다”고 말했다.

SK하이닉스 반도체 생산 현장(사진=SK하이닉스)

#1. 내년 반도체 시장 20% 성장률 회복

올해 반도체 시장은 수요 약화로 인해 전년보다 12% 감소를 기록했다. 특히 메모리 시장은 전년보다 35% 하락하며 14년 만에 큰 침체기를 겪었다. 올해 하반기부터 일부 산발적인 주문이 증가했지만, 상반기 20%대 하락세를 극복할 수 없었다.

내년에는 메모리 생산량 감소에 따른 제품 가격 상승효과와 고가의 고대역폭메모리(HBM) 보급률 증가가 전체 시장 성장의 원동력이 될 것으로 예상된다. 스마트폰 수요가 점진적으로 회복되고 AI 반도체에 대한 수요가 강해지면서 내년 반도체 시장은 연간 성장률 20%를 넘는 성장세로 돌아올 것으로 예상된다.

#2. ADAS·인포테인먼트가 차량용 반도체 성장 주도

자동차의 지능화 및 전동화는 미래 반도체 시장의 중요한 성장 요인이다. ADAS는 2027년까지 연평균 성장률(CAGR) 19.8%로 성장하고, 2027년 전체 자동차 반도체 시장의 30%로 가장 큰 점유율을 차지할 전망이다. 인포테인먼트는 자동차 인텔리전스와 연결성에 힘입어 2027년까지 연평균 성장률 14.6%를 기록하고, 그 해 차량용 반도체 시장의 20% 점유율로 두 번째로 높은 비중을 차지할 것으로 보인다.

IDC는 “전반적으로 점점 더 많은 자동차가 반도체에 의존하게 될 전망”이라며 “이는 차량용 반도체 수요가 장기적으로 꾸준할 것을 의미한다”고 설명했다.

#3. AI 반도체, 데이터 센터에서 개인 디바이스로 확산

데이터 센터에는 더 높은 컴퓨팅 성능, 데이터 처리, 복잡한 대규모 언어모델, 빅데이터 분석이 필요하기 때문에 AI 기능이 중요하다. 반도체 기술이 발전함에 따라 내년부터는 AI 스마트폰, AI PC, AI 웨어러블 디바이스 등이 출시되면서 개인용 디바이스에 더 많은 AI 기능이 탑재될 것으로 예상된다. 이처럼 개인용 기기에 더욱 혁신적인 애플리케이션이 등장하면서 반도체와 첨단 패키징 수요 증가를 촉진할 전망이다.

AI 연산에 특화된 신경망처리장치(NPU) 반도체를 탑재한 삼성전자 갤럭시북4 3종. (사진=삼성전자)

#4. CoWoS 용량 2배로 확장…AI 칩 공급 증가

AI 시장 성장은 엔비디아의 AI용 반도체 그래픽처리장치(GPU) 수요로 이어졌다. 엔비디아는 TSMC 파운드리를 사용하기에, 이는 TSMC의 2.5D 첨단 패키징 기술인 CoWoS(Chip On Wafer on Substrate) 수요의 급증을 의미한다. 엔비디아 외에도 글로벌 IC 디자인 하우스에서도 CoWoS 주문이 늘어나는 추세다.

TSMC의 CoWoS 생산능력은 내년 하반기까지 올해보다 130% 증가하고, 더 많은 공급업체가 CoWoS를 사용할 것으로 예상된다. 이로 인해 내년에는 AI 칩 공급이 더욱 탄탄해질 것으로 보인다.

#5: IC 설계 기업 도약 기대…아시아·태평양 시장 14% 성장 전망

올해 칩 재고 증가로 인해 아시아태평양(APAC) 지역의 IC 설계 업체의 실적이 상대적으로 부진했다. 그러나 내년에는 글로벌 개인용 디바이스 시장의 점진적인 회복과 함께 새로운 성장 기회가 생기면서 아·태 지역의 IC 설계 시장이 14% 성장할 것으로 예상된다. 최근 각 IC 설계업체는 경쟁력을 유지하기 위해 적극적으로 투자하고 혁신했다. 또한 클라이언트 장치 및 자동차 분야의 AI 채택을 활용해 지속적으로 기술을 육성하고 있다.

삼성전자 평택캠퍼스 내부 모습(사진=삼성전자)

#6. 파운드리 시장, 고급 공정 수요 급증으로 두 자릿수 성장

올해 파운드리 산업은 28나노미터(mn) 이상의 성숙(레거시) 공정을 중심으로 가동률이 크게 하락하면서 재고 조정 압박에 영향을 받아왔다. 그나마 일부 가전제품과 AI 수요 반등으로 12인치 팹은 하반기부터 서서히 회복하고 있으며, 첨단 공정의 성장세가 뚜렷하다.

내년에는 TSMC, 삼성전자, 인텔의 첨단 공정 투자 노력과 최종 사용자 수요의 점진적인 안정화로 시장은 계속해서 상승하고, 전 세계 반도체 파운드리 산업은 두 자릿수 성장이 예상된다.

#7. 중국의 레거시 공정 생산량 증가로 가격 경쟁 심화

중국은 미국의 제재 영향으로 성숙(레거시) 공정의 반도체 생산능력을 적극적으로 확대해 왔다. 특히 중국은 가동률을 유지하기 위해 고객사에 계속해서 인하된 가격을 제시해 왔으며, 이는 대만, 한국 등 파운드리 시장에 압력을 가할 것으로 예상된다.

또한 웨이퍼 생산은 주로 성숙한 공정에 집중되기 때문에 올해 하반기부터 내년 상반기까지 산업용 및 자동차용 IC 재고가 단기적으로 해소되어야 하며, 이는 공급업체와 협상력 회복을 위한 압박으로 이어질 전망이다.

#8. 2.5·3D 패키징 시장 2028년까지 연평균 22% 성장

반도체의 성능이 지속적으로 향상됨에 따라 고급 패키징 기술이 점점 더 중요해지고 있다. 2.5 및 3D 패키지 시장은 올해부터 2028년까지 연평균 22% 성장률로 성장할 것으로 예상된다.