세계 메모리반도체 시장이 내년 역대 최대 규모를 달성하고 파운드리 시장도 동시에 호황을 누리면서 관련 소재와 장비 수요가 증가할 것이라는 전망이 나왔다.

한국수출입은행 해외경제연구소가 발간한 반도체산업 중장기 전망 보고서에 따르면 세계 반도체 수요는 코로나19 국면 회복, 디지털 전환 가속화에 따른 산업구조 변화 등으로 인해 성장할 것으로 예측됐다.

2021~2022년 메모리반도체 시장은 2017~2018년 데이터센터로 인한 슈퍼사이클 수준으로 큰 성장을 보일 전망이다. 특히 D램 시장은 2020년 653억 달러에서 2022년 1,044억 달러로 연평균 23% 성장할 것으로 예상되는데 이는 역대 최대 규모 수준이다. 낸드플래시 시장 역시 2020년 560억 달러에서 2022년 816억 달러로 연평균 26%의 높은 성장률을 나타낼 전망이다.

이러한 메모리반도체 수요 성장은 반도체 주력 시장인 통신기기와 컴퓨터(PC, 서버)가 주도한다. 스마트폰 출하량은 경제회복, 5G폰 교체수요 등으로 인해 2020~2025년에 연평균 3.6% 성장이 전망되며 이에 따라 D램 수요가 증가할 것으로 예상된다. 또한, 코로나 19로 인한 재택근무, 온라인교육 등의 확대로 개인별 PC 보유 필요성이 증가하며 PC출하량도 늘고 있다.

D램 가격 상승률은 지난 슈퍼사이클 대비 낮을 가능성이 있는 것으로 분석됐다. 2017~2018년 데이터센터라는 반도체 신규 수요에 대한 낮은 이해로 초호황과 깊은 불황을 동시에 경험했지만 2021년은 학습효과 등으로 과거대비 변동폭이 축소될 것으로 예상된다. 낸드플래시는 D램 대비 가격 상승 모멘텀이 약하며, M&A 등으로 인한 산업구조 재편, 중국기업의 생산량 확대 등에 영향을 받아 가격상승이 제한적일 전망이다.

파운드리 시장은 시스템반도체의 위탁생산 확대 등으로 2020년 805억 달러에서 2022년 940억 달러로 연평균 8% 이상 고성장할 전망이다. 파운드리 수요는 팹리스의 성장, 반도체 수요기업의 자체 칩 개발, 종합반도체 기업의 반도체 위탁생산 확대 등으로 증가할 것으로 보인다. 파운드리 고객사 중 팹리스 비중은 87%이며 2020년 상위 10개 팹리스의 매출은 전년대비 26.4% 성장하며 파운드리 수요를 견인하였다. 또한 다수 종합반도체 기업이 설비 투자 부담 등으로 Fab-light 전략을 취하면서 파운드리 시장이 성장하고 있다.

파운드리 수요가 가파르게 성장하고 있는 가운데 파운드리 시장은 TSMC와 삼성전자 2강 구도로 재편되고 있다. 파운드리 시장점유율은 2020년 기준 TSMC 54%, 삼성전자 17%이며 7나노 이하 제품을 생산하는 기업은 TSMC와 삼성전자 뿐이다. 두 기업은 2020년부터 5나노 제품을 생산하기 시작했고, 후발주자들은 7나노 투자를 포기했다.

반도체 위탁생산 수요 증가로 파운드리 투자가 2021~2022년 큰 폭으로 확대될 전망이지만 파운드리의 위탁생산비용은 상승할 것으로 예상된다. TSMC와 삼성전자는 2021~2024년 매출의 30% 이상을 첨단공정 파운드리 중심으로 투자할 계획이다. TSMC는 전년 대비 45~63% 수준으로 투자를 확대할 계획이고 삼성전자 역시 2021년 12조원으로 전년대비 50% 투자를 증가시킬 전망이다.

이러한 투자에도 불구하고 칩 양산까지는 약 2년이 소요되어 단기적으로는 생산 능력 부족이 지속될 것으로 예상된다. 이로 인해 단기적으로 위탁생산비용이 상승할 것으로 보인다.

수출입은행은 “메모리 반도체와 파운드리의 설비투자 확대로 단기적으로 반도체 장비 수요 증가, 장기적으로 반도체 소재 수요 등이 증가할 전망”이라고 밝혔다.