왜 반도체 부족 현상이 세계적으로 일어나고 있는가?

세계적인 반도체 부족이 보도되고 있지만, 패트릭 겔싱어 Intel CEO는 "자동차 회사가 원하면 얼마든지 우리 회사 제품의 새로운 16nm 칩을 공급할 것"이라고 말하고 있다.

왜 세계적으로 반도체 부족이 일어나고 있는지, 이러한 현상이 무엇이 문제인지에 대해서 알아보자.

 


1. 팬데믹 기간 동안에 내구소비재 소비량은 10~11%였던 것이 13%까지 증가했다. 이 3% 포인트의 소비량을 금액으로 나타내면, 연간 약 5000억 달러가 된다. 이러한 내구 소비재의 대부분은 염가의 마이크로 컨트롤러나 하이엔드의 SoC가 부속되어 있는 것이 일반적. 또한 최신식의 자동차에도 염가의 마이크로 컨트롤러가 수십개 탑재되어 있다.

2. 한편으로 내구 소비재에 대한 과거 10년의 지출을 보면, 팬데믹이 시작되기 이전에는 일관되게 낮았던 것을 알 수 있다. 서플라이 체인(supply-chain)은 2019년 이전, 이 수요의 낮음에 맞출 필요가 있었다.



3. 상기의 배경으로부터, 서플라이 체인에서는 지금까지 "각 공정에 필요한 것을, 필요한 때에, 필요한 양만큼 공급하는 것으로 재고를 철저하게 줄여 생산 활동을 실시한다"라고 하는 저스트 인 타임 생산 시스템(JIT 시스템)을 채용해왔다. 이 방법은 생산 효율을 높일 수 있는 한편, 급격한 수요 증가에 대응할 수 없다고 하는 약점을 가진다.

 


4. 또한, 그동안 크지 않았던 칩 이용 분야에 전기자동차(EV)가 추가되었다.

예를 들어 전기 자동차 회사 테슬라는, 자율 주행 자동차용 독자적인 AI칩을 개발하고 있다.

5. 그기에 더하여, 최신 칩이 아닌 박리다매 되고 있는 매우 저렴한 ARM 및 RISC-V에 대해서도 자동차 제조분야에서 칩 수요가 생겨나고 있다.

6. 올해는 경기강하 사이클로 많은 기업들이 미가동설비를 안고 있는 상태였다.

7. 팬데믹이 시작되자, 기업은 추가 수요 저하를 예측하여 더 많은 설비를 미가동하였다. 이 행동이 기업을 빠져나갈 수 없는 함정에 빠뜨리게 했다.

 


8. 아시아 지역에서 COVID-19의 대유행으로 공장에 혼란이 발생.

9. 수송의 병목 현상이 한층 더 상황을 복잡하게 했다. 미국에서는 특히 화물 수송의 문제가 지적되고 있으며, 이 대혼란을 피하기 위해 Amazon은 컨테이너를 자체 제작하고 있다는 사실도 보도되었다.

반도체 부족의 중심이 되고 있는 것은 자동차 회사들이 쓰는 120nm 칩이라는 것. 상기와 같이 자동차 제조사가 이용하는 것은 최신 칩이 아니다. 종래형의 120nm 칩도 수요의 성장이 낮고 이익률이 낮기 때문에, 몇년에 걸쳐서 투자 부족 상태에 있었다. 게임기와 아이폰도 최신식 칩뿐만 아니라, 기존의 칩을 다수 사용하고 있기 때문에, 칩이 부족하여 생산에 문제가 발생하고 있는 것이다.