반도체 산업
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반도체 소자 제조 |
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미래
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반도체 산업(半導體 産業, 영어: semiconductor industry)은 반도체 설계 및 제조에 종사하는 기업들로 구성된 산업이다. 반도체 산업은 1960년 경에 반도체 소자 제조가 실행 가능한 사업이 된 후에 형성되었다. 업계의 연간 반도체 매출액은 2018년 기준으로 4,810억 달러 이상으로 성장했다.[1] 반도체 산업은 2011년 기준 연간 전력 전자 제품 매출이 2,180억 달러,[2] 2020년에는 연간 가전제품 매출이 2조 9천억 달러,[3] 2019년에 하이테크 산업 매출이 5조 달러에 이를 것으로 보이며,[4] 2017년에는 29조 달러가 넘는 전자 상거래[5]로 전자산업 확대의 원동력이 되고 있다.[6]
가장 널리 사용되는 반도체 소자는 MOSFET(금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 또는 MOS 트랜지스터)[7]으로 1959년에 벨 연구소의 마틴 아탈라와 강대원이 발명했다.[8][9] MOSFET 스케일링 및 소형화는 1960년대 이후 반도체 기술의 급속한 기하급수적 성장의 주요인이었다.[10][11] 모든 트랜지스터의 99.9%를 차지하는 MOSFET은 반도체 산업의 원동력이자 역사상 가장 널리 제조된 장치이며,[12][13] 1960년대에서 2018년 사이에 1.3 × 1022개의 MOSFET이 제조되었다.[12]
산업 구조
[편집]전세계 반도체 산업은 미국, 대한민국, 대만, 네덜란드의 기업들이 지배하고 있다.
업계의 고유한 특징은 지속적인 성장을 하고 있지만 변동성이 높은 주기적인 패턴을 가지고 있다. 현재 반도체 산업의 20년 평균 성장률은 약 13%이지만, 이는 평균 이상의 시장 변동성을 동반하며 극적인 주기적 변동은 아니지만 상당한 변동을 초래할 수도 있다. 이는 반도체 소자를 내장하고 있는 많은 제품들의 수명 주기가 매우 짧은 경우가 많기 때문에 시장의 급속한 변화 속도에 지속적으로 대응하기 위해서 높은 수준의 유연성과 혁신이 필요했다.
반도체 산업의 지속적인 가격 대비 성능의 향상 속도는 엄청나다. 결과적으로 반도체 시장의 변화는 매우 빠르게 일어나기 때문에 보다 느린 속도로 발전하는 산업들의 변화를 예상할 수 있게 한다. 반도체 산업은 전체 전자 제품 가치 사슬의 핵심적인 동인이자 기술적으로 가능하게 하는 요인으로 널리 인식되고 있다.[14]
반도체 판매
[편집]매출
[편집]
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시장 점유율
[편집]반도체 유형 | 2008 | 2005[21] | 2000[22] | 1995[21] | 1990[21] | 1987[23] | 1985[21] | 1982[23] | 1980[21] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
실리콘 MOSFET | >90% | 90% | 88% | 84% | 74% | 64% | 59% | 55% | 53% |
III-V 반도체 | <7% | 4% | 4% | 2% | 1% | 1% | 1% | 1% | 1% |
실리콘 양극성 접합 트랜지스터 | <3% | 6% | 8% | 14% | 25% | 35% | 40% | 44% | 46% |
MOSFET 제조 공정 | 2003[23] | 2000[21] | 1990[21] | 1987[23] | 1985[21] | 1982[23] |
---|---|---|---|---|---|---|
CMOS | 99% | 99% | 88% | 61% | 47% | 22% |
PMOS 및 NMOS | 1% | 1% | 12% | 39% | 53% | 78% |
산업 부문 | 시장 점유율 |
---|---|
컴퓨터 및 주변기기 | 32.3% |
가전제품 | 21.2% |
통신기기 | 16.5% |
전력 전자기기 | 14.3% |
군사기술 및 우주산업 | 11.5% |
자동차 일렉트로닉스 | 4.2% |
대기업
[편집]순위 | 2018[24] | 2017[24] | 2011[25] | 2006[26] | 2000[26] | 1995[26] | 1992[27] | 1990[26] | 1986[28] | 1985[26] | 1975[28] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 삼성전자 | 삼성전자 | 인텔 | 인텔 | 인텔 | 인텔 | NEC | NEC | NEC | NEC | TI |
2 | 인텔 | 인텔 | 삼성전자 | 삼성전자 | 도시바 | NEC | 도시바 | 도시바 | 도시바 | TI | 모토로라 |
3 | SK하이닉스 | TSMC | TSMC | TI | NEC | 도시바 | 인텔 | 히타치 | 히타치 | 모토로라 | 필립스 |
4 | TSMC | SK하이닉스 | TI | 도시바 | 삼성전자 | 히타치 | 모토로라 | 인텔 | ? | 히타치 | ? |
5 | 마이크론 | 마이크론 | 도시바 | ST | TI | 모토로라 | 히타치 | 모토로라 | ? | 도시바 | |
6 | 브로드컴 | 브로드컴 | 르네사스 | 르네사스 | 모토로라 | 삼성전자 | TI | 후지쯔 | ? | 후지쯔 | |
7 | 퀄컴 | 퀄컴 | 퀄컴 | 하이닉스 | ST | TI | ? | 미쓰비시 | ? | 필립스 | |
8 | 도시바 | TI | ST | 프리스케일 | 히타치 | IBM | 미쓰비시 | TI | ? | 인텔 | |
9 | TI | 도시바 | 하이닉스 | NXP | 인피니온 | 미쓰비시 | ? | 필립스 | ? | 내셔널 | |
10 | 엔비디아 | 엔비디아 | 마이크론 | NEC | 필립스 | 현대전자 | ? | 파나소닉 | ? | 파나소닉 |
회사명 | 본사 소재 국가 | 제조 유형[29] | 하드웨어 제품 |
---|---|---|---|
삼성전자 | ![]() |
IDM | 낸드 플래시 메모리, DRAM, CMOS 센서, RF 트랜시버, OLED 디스플레이, SSD |
인텔 | ![]() |
IDM | |
TSMC | ![]() |
파운드리 | |
SK하이닉스[a] | ![]() |
IDM | |
마이크론[b] | ![]() |
IDM | DRAM, NAND 플래시 메모리, SSD, 노어 플래시 메모리, 멀티 칩 패키지 |
퀄컴 | ![]() |
팹리스 | |
브로드컴 | ![]() |
팹리스 | |
도시바 | ![]() |
IDM | |
텍사스 인스트루먼트 (TI) | ![]() |
IDM | |
아날로그 디바이스 | ![]() |
IDM | 증폭기, 데이터 컨버터, 오디오 및 비디오 제품, RF 및 마이크로파, 센서, MEMS |
마이크로칩 | ![]() |
IDM | 마이크로컨트롤러 및 아날로그 반도체 |
NXP | ![]() ![]() |
IDM | |
미디어텍 | ![]() |
팹리스 | |
인피니온 | ![]() |
IDM | |
ST마이크로일렉트로닉스 | ![]() |
IDM | |
소니 | ![]() |
IDM | |
ARM | ![]() ![]() |
팹리스 | |
AMD | ![]() |
팹리스 | |
엔비디아 | ![]() |
팹리스 | |
르네사스[c] | ![]() |
IDM | |
글로벌파운드리[d] | ![]() |
파운드리 | |
온 세미컨덕터 | ![]() |
IDM | |
UMC | ![]() |
파운드리 | |
애플 | ![]() |
팹리스 | |
후지쯔 | ![]() |
IDM | |
히타치 | ![]() |
IDM | |
IBM | ![]() |
팹리스 | |
미쓰비시 | ![]() |
IDM | |
파나소닉 | ![]() |
IDM | |
맥심 인티그레이티드 | ![]() |
||
이미지네이션 테크놀로지 | ![]() |
팹리스 |
주:
- 파운드리 – 파운드리 서비스를 전문으로 하는 회사이다. 이들은 제3자에게 디자인 서비스를 제공할 수도 있고 제공하지 않을 수도 있으며, 마스크(포토마스크) 마스킹, 반도체 패키징 및 테스팅 서비스를 제공할 수도 있으며, 다른 회사에 아웃 소싱을 할 수도 있다. 예를 들면 디자인, 테스팅 및 패키징 서비스를 제공하는 TSMC, 마스크 마스킹 서비스만 제공하는 TCE 포토마스크, 패키징 및 테스팅 서비스만 제공하는 칩포스 테크놀러지가 있다.
- 종합 반도체 회사 (IDM) – 종합 반도체 회사는 파운드리 서비스를 제공하거나 제공하지 않을 수 있다.
- 팹리스 – 팹리스 업체는 파운드리 서비스를 제공하지 않는다. 팹리스 업체는 제3자에게 디자인 서비스를 제공하거나 제공하지 않을 수 있다.
제품 출하량
[편집]연도 | 광전자 | 센서 / 액추에이터 | MOSFET[12] |
---|---|---|---|
1960–2001 | ? | ? | 2,900,000,000,000,000 |
2002 | 23,164 | 1,654 | |
2003 | 28,955 | 2,482 | |
2004 | 38,056 | 3,310 | |
2005 | 44,675 | 4,137 | |
2006[31] | 55,429 | 4,137 | |
2007[32] | 67,839 | 4,136 | |
2008 | 76,939 | 4,964 | |
2009 | 91,003 | 4,964 | |
2010 | 97,622 | 6,619 | |
2011 | 110,031 | 8,273 | |
2012 | 129,886 | 11,583 | |
2013 | 131,541 | 14,064 | |
2014–2015 | ? | ? | 10,100,000,000,000,000 |
2016[33][34] | 217,200 | 17,376 | |
2017–2018 | ? | ? | |
1960–2018 | 1,112,340+ | 87,699+ | 13,000,000,000,000,000 |
집적 회로
[편집]연도 | MOS 메모리 | MPU / MCU | 아날로그 | 로직 | ASIC | ASSP | 합계 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1960–1991 | ? | 15,000[35] | ? | ? | ? | ? | 350,000[35] |
1992[36] | 3,706 | ||||||
1993[36] | 4,060 | ||||||
1994[36] | 4,938 | ||||||
1995[36] | 6,092 | ||||||
1996[36] | 6,206 | ||||||
1997 | 7,155[37] | ? | ? | ? | ? | ? | 60,100[32] |
1998–1999 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
2000[38] | ? | ? | ? | ? | ? | ? | 89,100 |
2001 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
2002 | 9,100 | 6,619 | 24,819 | 11,582 | 2,482 | 23,992 | 78,594 |
2003 | 10,755 | 6,618 | 30,611 | 14,064 | 1,655 | 25,646 | 89,349 |
2004 | 13,237 | 9,100 | 33,092 | 14,064 | 1,654 | 33,092 | 104,239 |
2005 | 15,719 | 8,273 | 37,229 | 14,891 | 2,481 | 38,056 | 116,649 |
2006[31] | 18,201 | 10,755 | 43,020 | 18,200 | 2,482 | 45,501 | 141,600 |
2007[32] | 23,992 | 12,409 | 48,811 | 18,201 | 3,309 | 45,502 | 156,000 |
2008 | 25,646 | 12,410 | 49,639 | 18,200 | 1,655 | 47,156 | 154,706 |
2009 | 28,128 | 11,582 | 43,020 | 14,892 | 2,482 | 43,847 | 143,951 |
2010[38] | 33,919 | 16,546 | 57,084 | 19,028 | 1,654 | 57,911 | 189,800 |
2011 | 33,919 | 17,374 | 56,256 | 19,028 | 1,655 | 58,738 | 186,970 |
2012 | 34,747 | 17,373 | 57,084 | 17,373 | 1,655 | 57,083 | 185,315 |
2013 | 33,919 | 16,546 | 67,839 | 18,201 | 2,481 | 64,530 | 203,516 |
2014 | ? | 18,600[39] | ? | ? | ? | ? | ? |
2015 | ? | 22,058[40] | ? | ? | ? | ? | 235,600[38] |
2016[33][34] | 43,440 | 21,174[40] | 130,320 | 52,128 | ? | ? | 342,416 |
2017 | ? | 25,797[40] | ? | ? | ? | ? | 581,321[41] |
2018 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | 634,700[41] |
1960–2018 | 356,879+ | 274,298+ | 635,804+ | 249,852+ | 25,645+ | 541,054+ | 4,043,926+ |
개별 소자
[편집]연도 | 개별 트랜지스터 | 다이오드 | 합계 | ||
---|---|---|---|---|---|
전력 반도체 소자 | 스몰-시그널 | 합계 | |||
1954–1956[43] | ? | ? | 28 | ? | 28+ |
1957[43] | ? | ? | 30 | ? | 30+ |
1958–1962 | ? | ? | ? | ? | ? |
1963[43] | ? | ? | 303 | ? | 303+ |
1964–1965 | ? | ? | ? | ? | ? |
1966[44] | ? | ? | 968 | ? | 968+ |
1967[44] | ? | ? | 881 | ? | 881+ |
1968[44] | ? | ? | 997 | ? | 997+ |
1969[43] | ? | ? | 1,249 | ? | 1,249+ |
1970[44] | ? | ? | 914 | ? | 914+ |
1971[43] | ? | ? | 881 | ? | 881+ |
1972–2001 | ? | ? | ? | ? | ? |
2002 | ? | ? | ? | ? | 232,472 |
2003 | ? | ? | ? | ? | 245,708 |
2004 | ? | ? | ? | ? | 287,901 |
2005 | ? | ? | ? | ? | 290,382 |
2006[31] | ? | ? | ? | ? | 321,820 |
2007[32] | ? | ? | ? | ? | 356,566 |
2008 | ? | ? | ? | ? | 324,301 |
2009 | ? | ? | ? | ? | 289,555 |
2010 | 53,000[45] | ? | 53,000+ | ? | 371,458 |
2011 | 45,000 | 110,000 | 155,000 | 143,000 | 356,000 |
2012 | ? | ? | ? | ? | 345,812 |
2013 | 44,000 | 103,000 | 147,000 | 146,000 | 358,000 |
2014 | 48,000 | 109,000 | 157,000 | 154,000 | 380,000 |
2015[38] | 52,000 | 107,000 | 159,000 | 150,000 | 372,000 |
2016[33] | 53,300 | ? | 53,300+ | ? | 382,272 |
2017 | 58,100 | ? | 58,100+ | ? | 58,100+ |
2018 | 62,800 | ? | 62,800+ | ? | 62,800+ |
1954–2018 | 416,200+ | 429,000+ | 851,451+ | 593,000+ | 5,041,398+ |
지역별
[편집]판매
[편집]다음의 국가 또는 국가 연합에 본사를 두고 있는 제조 업체는 파운드리, 종합 반도체 회사(IDM), 팹리스, OSAT(외주 반도체 패키지 테스트) 부분의 판매 리더이다.[29]
순위 | 파운드리 | IDM | 팹리스 | OSAT |
---|---|---|---|---|
1 | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
2 | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
3 | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
4 | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
5 | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
미국에 본사를 두고 있는 제조업체는 미주 지역에 50% 이상 아시아 태평양 지역에 39%(일본 9% 포함), 유럽에 9%를 포함하여 전세계에 공장을 보유하고 있다.[29]
특허
[편집]2005년 기준 전세계 반도체 특허수의 국가별 순위는 다음과 같다.[46]
순위 | 국가 | 특허수 (대략) |
---|---|---|
1 | ![]() |
30,500 |
2 | ![]() |
13,500 |
3 | ![]() |
9,500 |
4 | ![]() |
4,000 |
5 | ![]() |
3,500 |
6 | ![]() |
2,500 |
같이 보기
[편집]주해
[편집]각주
[편집]- ↑ 가 나 다 라 마 “Semiconductors – the Next Wave” (PDF). Deloitte. April 2019. 2019년 10월 11일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2019년 10월 11일에 확인함.
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- ↑ “IT Industry Outlook 2019”. CompTIA. January 2019. 2019년 10월 11일에 확인함.
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- ↑ “Who Invented the Transistor?”. 《Computer History Museum》. 2013년 12월 4일. 2019년 7월 20일에 확인함.
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