일본 경제성 “日 반도체, 2030년 세계 시장점유율 제로”

도시바·NEC·히타치·미쓰비시 등 주요기업 모두 시장서 퇴출

일본의 반도체 세계 시장점유율이 2030년 제로가 될 것이라는 경고가 나왔다. 향후 8년 만에 일본 반도체 기업이 완전히 붕괴되는 것이다. 한때 세계 ‘톱 스트리머’였던 도시바, NEC, 히타치, 미쓰비시 등 자국 글로벌 기업이 반도체시장에서 완전 사라진다는 의미다.

이런 충격적인 전망은 2021년 6월 일본 경제산업성이 발표한 회의 자료 ‘반도체 전략(개요)’의 내용이자 일본 반도체 산업에 대한 경종이다. 이와 극명하게 대조되는 것은 1980년대 일본의 반도체 붐이다.

영국의 기술 시장조사기관 옴디아(Omdia)의 자료에 따르면 1988년 일본 반도체의 세계 시장점유율은 50.3%에 달했다. 같은 기간에 미국 반도체의 시장 점유율은 36.8%였다. 일본은 세계 반도체 산업의 확실한 리더였다.

하지만 터닝포인트는 그 해에 찾아왔다. 1988년 이후에 일본 반도체는 쇠퇴하기 시작했고 시장점유율도 급격히 떨어졌다. 미국의 시장점유율은 변동이 심한 상승 추세를 보여 왔다. 2019년까지 일본 반도체는 세계 시장의 10%에 불과했고 미국은 50.7%를 차지했다.

그렇다면 일본과 미국의 글로벌 위상이 전복적인 변화를 겪었던 30년 동안 일본 반도체 대기업들은 무엇을 겪었을까?

비즈니스를 매각하고 통합을 촉진하는 것이 일본 반도체 대기업의 주요 업무가 되었다.

이미 1980년대 초반에 도시바는 플래시 메모리를 개발했으며 메모리 사업은 원자력 사업과 함께 회사의 중요한 사업 버팀목이다. 그러나 2016년 12월 도시바는 합작 투자 원자력 사업인 웨스팅하우스 일렉트릭(Westinghouse Electric Co.)의 막대한 손실로 인해 도시바의 막대한 적자가 이어지자 2018년 6월 미국 민간 지분투자회사인 베인캐피털이 주도하는 한미일 컨소시엄에 컴퓨터 메모리 사업을 매각해 주식회사를 설립했다. 이 리그(제휴)에는 베인캐피털 외에 도시바, SK하이닉스 등이 포함된다.

2019년 3월 1일에 이 회사는 도시바 메모리 홀딩스(Toshiba Memory Holdings Co.)의 전액 출자 자회사가 되었다. 2019년 10월 회사명을 키옥아(주)로 변경하고, 모회사가 키옥시아 홀딩스(주)로 동시에 상호를 변경했다.

대만의 시장 조사업체인 트렌드포스(TrendForce)에 따르면 키옥시아는 현재 한국의 삼성전자에 이어 세계에서 두 번째로 큰 낸드 메모리 제조업체이다.

1963년 닛폰 전기(Nippon Electric Corporation, NEC)는 미국에서 페어차일드 반도체(Fairchild Semiconductor)의 평면 기술 승인을 받았다. 일본 정부는 NEC가 획득한 기술을 다른 국내 제조업체와 공유할 것을 요구한다. 이 기술의 도입으로 NEC, 미쓰비시 등이 반도체 산업에 진출하기 시작했다.

2002년 NEC는 반도체 제품 및 애플리케이션을 전문으로 하고 지구 시뮬레이터(Earth Simulator, ES)컴퓨터를 제조하는 반도체 자회사인 NEC 일렉트로닉스(NEC Electronics)를 분사했다.

ES는 일본 정부의 “ES 프로젝트” 이니셔티브에 의해 개발되었으며 지구온난화의 영향과 고체 지구 문제를 평가하기 위해 지구 기후 모델을 실행하기 위한 고도로 평행한 벡터 슈퍼컴퓨터 시스템이다.

2003년 4월 1일, 히타치와 미쓰비시 전자(Mitsubishi Electric)의 반도체 사업부(전력 제어용 반도체 제외)가 합병되어 2003년에 인텔, 삼성전자에 이어 세계 3위의 반도체 회사인 르네사스 테크놀로지(Renesas Technology)가 탄생했다.

2010년 4월에 NEC 일렉트로닉스(NEC Electronics Corp.)와 르네사스 테크놀로지(Renesas Technology Corp.)는 운영을 통합해 르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics Corp.)를 설립했으며 NEC는 더 이상 르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics)의 모회사가 아니다. 반도체 시장조사업체 IC 인사이트(IC Insights)에서 발표한 데이터에 따르면 2014년 기준으로 르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics)는 세계에서 11번째 큰 반도체 회사였다.

소니 반도체(Sony Semiconductor Manufacturing)는 소니 그룹 반도체 솔루션(Sony Group Semiconductor Solutions)의 전액 출자 자회사이다. 2001년 4월 1일 일본 큐슈 지역 소니 반도체 제조 자회사인 소니 코쿠부(Sony Kokubu Co.), 소니 나가사키(Sony Nagasaki Corp.) 및 소니 라지 브랜치(Sony Large Branch)가 합병하여 소니 반도체 큐슈(Sony Semiconductor Kyushu Corp.)를 운영했다. 2011년 11월 1일 소니 시로이시 반도체(Sony Shiroishi Semiconductor Co.)를 합병해 소니 반도체(Sony Semiconductor Co.)로 사명을 변경했다. 그 이후로 회사는 르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics)의 야마가타 반도체 쓰루오카(Yamagata Semiconductor Tsuruoka)공장을 인수하고 도시바의 오이타(Oita) 공장의 반도체 제조 관련 시설, 장비 및 직원의 일부를 통합하기 위해 도시바와 이전 계약을 체결했다.

소니는 CIS 반도체 시장(CMOS 이미지 센서)의 선두주자이다. 스트래티지 애널리틱스(Strategy Analytics) 자료에 따르면 2021년에는 소니가 45%의 매출 점유율로 시장 1위를 차지할 것으로 보인다. 그러나 소니 자체 계산에 따르면 지난 2년 동안 53%에서 43%로 시장점유율이 10%포인트 하락했다. 한편 소니도 주요 고객이었던 화웨이의 스마트폰 사업에 적자를 냈다.

2012년 2월 27일 일본 여러 자동차 회사의 반도체 사업부가 합병해 탄생한 엘피다(Elpida) 메모리가 파산 및 구조조정을 신청했다. 엘피다는 메모리 회사이다. 1999년 히타치의 DRAM 사업과 NEC의 메모리 사업부가 합병하여 NEC 히타치 메모리가 되었다. 2000년 회사 이름을 엘피다 메모리로 변경했다.

2003년에 회사는 미쓰비시 전자(Mitsubishi Electric)의 메모리 제조 사업부와 합병되었다. 엘피다는 한때 DRAM 분야의 거의 20%를 차지했다. 2006년 대만 파워칩 반도체와 합작법인 레진 일렉트로닉스(Regin Electronics)를 설립했고, 두 회사가 1조6000억엔 규모의 투자계획을 제안하였으나 자금 여건이 좋지 않아 무산됐다. 엘피다는 2012년 2월 파산했다. 2013년 7월 31일 마이크론테크놀로지(Micron Technology)는 일본 엘피다를 20억 달러에 인수했다고 발표했다.

히타치와 소니의 반도체 담당 이사인 마키모토 씨는 1986년 일·미 반도체 협정을 일본 반도체 산업의 쇠퇴 원인 중 하나로 꼽았다. 이 협정은 일본 반도체 시장을 개방해 미국 반도체 시장 점유율이 20% 이상이 돼야 하며, 미국이나 다른 나라 시장에서 일본 반도체 덤핑이 저가로 금지돼 해외 시장이 위축될 수 있도록 했다.

동시에 일본 하이테크 산업 후퇴 뒤에는 금융의 침체도 있다. 1990년대 이후 일본의 경제 거품이 터지면서 헤이세이 대공황이 시작되었다. 한편으로는 엔화 강세로 일본 전자제품의 시장경쟁력이 하락하고 있는 한편 반도체 장비에 대한 기업 투자도 큰 폭으로 하락했다.

첨단 반도체 기술에 대한 전문 연구 측면에서 일본 반도체 논문의 경쟁력은 중국과 미국에 뒤떨어져 있다. 2022년 일본 기업은 캐논(Canon)과 르네사스(Renesas)의 2023년 국제 솔리드 스테이트 회로 컨퍼런스(International Solid-State Circuits Conference, ISSCC)에서 2편의 논문만 승인하게 된다.

이에 비해 한국의 삼성전자, 미국의 인텔, 미국의 IBM과 같은 기업은 많은 논문을 채택했다.

ISSCC는 반도체 회로 및 시스템 온 칩(systems-on-a-chip)의 발전을 발표하기 위한 최고의 글로벌 포럼이다. 이 컨퍼런스는 최첨단 IC 설계 및 응용 분야에서 일하는 엔지니어들이 기술 수준을 유지하고 선도적인 전문가들과 네트워크를 형성할 수 있는 특별한 기회를 제공한다. 2023년 ISSCC는 내년 2월 19~23일 캘리포니아 샌프란시스코에서 개최된다.

반도체 생산의 선진 기술에서 일본의 반도체 소형화 수준은 현재 40나노 정도에 불과하다.

지난해 TSMC가 일본에 공장을 지을 것이라는 소식이 화제를 모았고, 일본 정부는 이를 적극 추진했다. 가장 진보된 3나노 또는 4나노 기술은 아니지만 TSMC의 새 공장은 22~28나노의 선폭을 가진 회로를 생산하며, 이는 40나노 이상의 일본의 현재 라인보다 몇 세대 앞서 있다. 일본은 이번 기회를 통해 반도체 산업의 르네상스를 향한 발걸음을 내디뎠다.

그러나 미래 반도체가 애플리케이션에 집중될 것이기 때문에 외자 유치에만 의존하기에는 역부족일 수 있다.

자동차, VR 및 기타 단말 제품의 경우 소비자 수요가 확대되지 않고 시장이 형성되지 않는다면 반도체 공장을 설립한다고 해서 일본 반도체 산업 전체를 세계 정상으로 되돌릴 수는 없을 것이다.