팹리스

반도체 제조 공장을 하나 짓고 운영하는 일은 상상을 초월할 정도로 엄청난 돈과 노력이 들어가요. 최첨단 미세 공정을 갖춘 공장을 세우려면 수십조 원에 달하는 천문학적인 비용과 전 세계에서 가장 정밀한 첨단 장비들이 필요하거든요.

만약 모든 반도체 기업이 공장을 직접 보유해야만 칩을 만들 수 있다면 어떨까요? 거대한 자본을 쥐지 못한 작은 스타트업이나 연구자들은 아무리 혁신적이고 똑똑한 아이디어가 있어도 칩을 세상에 내놓을 엄두조차 내지 못했을 거예요.

그래서 등장한 똑똑한 방식이 바로 분업이에요. 공장을 짓고 유지하는 막대한 투자 부담을 덜고, 오직 세상에 없던 혁신적인 반도체를 설계하는 일에만 모든 인재와 개발비를 쏟아붓는 회사가 탄생한 것이죠.

팹리스가 컴퓨터 화면 위에서 정교한 칩 설계도를 완성하고 나면, 이를 실제 실리콘 웨이퍼(반도체 원판) 위에 물리적으로 찍어내 줄 공장이 필요해요. 이때 다른 회사가 넘겨준 설계도대로 생산만 도맡아 해주는 제조 전문 회사를 바로 파운드리(Foundry)라고 불러요.

팹리스와 파운드리는 톱니바퀴처럼 완벽하게 맞물려 돌아가요. 팹리스는 공장 설비를 직접 운영하고 관리하는 부담 없이, 인공지능이나 스마트폰에 필요한 고성능 반도체 구조를 기획하는 데 집중할 수 있어요. 다만 수율(완품 비율)은 칩 원가와 직결되기 때문에, 파운드리와 긴밀하게 협력하며 함께 관리해요.

생산 전문 공장은 스스로 칩을 브랜딩해 판매하는 마케팅 부담 없이, 오직 나노미터 단위의 제조 공정 기술을 극한으로 갈고닦는 데만 전념할 수 있어 서로에게 가장 이상적인 협력 파트너가 돼요.

반도체 시장이 처음부터 이렇게 설계와 생산으로 칼같이 나뉘어 있던 것은 아니에요. 과거에는 칩의 기획부터 설계, 공장 제조, 마지막 검사와 포장까지 전 과정을 한 울타리 안에서 모두 도맡아 처리하는 종합 반도체 회사(IDM)가 시장의 주류였어요.

그러다 1980년대부터 설계만 하는 팹리스와 생산만 하는 파운드리가 등장하기 시작했어요. 이후 회로의 가장 가는 부분이 머리카락 굵기의 수천 분의 일 수준까지 미세해지면서 공장 건설 비용이 급증했고, 이 분업 구조는 더 빠르게 퍼졌어요. 그래도 설계와 생산을 함께 하는 종합 반도체 회사는 지금도 있어요.

오늘날 우리가 열광하는 인공지능과 스마트폰의 핵심 두뇌들은 대부분 설계에만 창의력을 쏟아부은 팹리스의 민첩한 기획력과 첨단 파운드리의 독보적인 제조 역량이 만나 탄생하고 있어요.