글로벌파운드리스가 가장 작은 공정을 쫓지 않고도 특수 공정과 다지역 제조를 통해 경쟁력을 유지하는 방법을 알아보세요.

“최첨단(bleeding edge)” 반도체는 보통 가장 작은 트랜지스터를 가진 최신 공정을 뜻합니다. 더 작은 트랜지스터는 성능을 올리고 전력 소모를 줄일 수 있지만, 극한 장비와 막대한 R&D 예산, 긴 개발 주기가 필요합니다. 결과는 명확합니다. 최신 노드는 구축 비용이 가장 높고 양산 전환이 가장 어렵고, 수요 급증 시 병목이 생기기 쉽습니다.
GlobalFoundries의 경쟁력은 다른 플레이북에서 나옵니다: **특수 공정(specialty process)**과 여러 지역에 분산된 제조—이 두 가지 레버는 많은 실제 제품에서 트랜지스터 크기만큼 중요할 수 있습니다.
많은 칩은 가장 작은 트랜지스터를 필요로 하지 않습니다. 대신 적절한 기능을 필요로 합니다. 예를 들어 휴대폰 연결을 위한 RF 성능, 자동차 전력 시스템을 위한 고전압 허용, 산업 제어를 위한 장기 신뢰성 등이 있습니다. 이런 요구사항은 일반적으로 특정 용도에 맞게 튜닝된 입증된 성숙 공정이 더 잘 대응합니다.
칩이 어디서 만들어지는지는 이제 단순한 비용 문제가 아니라 전략적 선택이 되었습니다. 지역별 제조는 배송 불확실성, 수출 규제, 인증 요구사항을 관리하는 데 도움을 줄 수 있습니다—특히 규제 대상이나 안전이 중요한 시장에서 그렇습니다.
이 전략은 긴 수명과 엄격한 신뢰성 요구를 가진 제품을 출하하는 조직에 잘 맞습니다. 여기에는 자동차, 모바일 RF, 산업용 및 IoT 시스템, 항공/방위 프로그램 등이 포함됩니다.
이 글은 전략 개요입니다—특수 공정과 다지역 제조가 파운드리를 어떻게 경쟁력 있게 하는지 설명하는 내용일 뿐, 재무 보고서나 노드별 점수표는 아닙니다.
“특수 공정”은 가능한 가장 작은 트랜지스터 치수를 추구하기보다 무선 성능, 전력 효율, 고전압 허용, 임베디드 비휘발성 메모리 등 특정 역량을 최적화하도록 설계된 반도체 제조 공정을 말합니다.
대조적으로, *리딩 엣지 로직(leading-edge logic)*은 주로 최신·최소 공정(톱급 CPU/GPU나 일부 스마트폰 프로세서에 사용)에서 전력 대비 최고 연산 성능을 끌어내는 데 초점을 맞춥니다.
거의 상당수의 칩은 순수한 트랜지스터 밀도로 병목이 걸리지 않습니다. 아날로그 동작, 동작 전압, 온도 범위, 인증 요구사항, 또는 단순히 최종 제품의 경제성에 의해 제한됩니다.
이들 기기에게 리딩 엣지로 이동하면 비용은 올라가지만 실질적인 가치는 거의 제공하지 못할 수 있습니다. 마스크 세트와 설계 작업은 더 비싸고, 제조는 더 복잡해지며, 인증 주기는 길어질 수 있습니다. 특히 자동차, 산업, 인프라 시장은 긴 수명과 안정적 공급을 요구합니다. 수년(때로는 10년 이상) 동안 지속 가능한 공정이 마지막 밀도 차이를 짜내는 것보다 더 중요할 때가 많습니다.
**성숙 공정(mature nodes)**은 오랜 기간 대량 생산된 잘 확립된 공정 세대를 말합니다(보통 28nm 이상을 가리키는 경우가 많지만, 정확한 경계는 다릅니다). 성숙하다고 해서 ‘구식’이라는 뜻은 아닙니다—오히려 예측 가능한 수율, 입증된 신뢰성, 검증된 IP 생태계를 의미합니다.
**피처 크기(feature size)**는 칩 위 구조의 물리적 치수를 말하지만, 현대 공정에는 여러 중요한 치수가 있어 단일 숫자로 표현되기 어렵습니다.
**공정 플랫폼(process platform)**은 노드 뒤의 넓은 ‘레시피’와 도구군을 뜻합니다—예: RF 최적화 플랫폼, 고전압 플랫폼, 임베디드 메모리 플랫폼 등. 두 파운드리가 모두 “22nm”를 제공하더라도 플랫폼은 매우 다른 결과를 내도록 튜닝될 수 있습니다.
노드 라벨은 파운드리마다 완전히 동일하게 비교되지 않습니다. “14nm”나 “28nm”는 제조사에 따라 트랜지스터 설계, 금속 스택, 밀도 목표가 다를 수 있습니다. 그래서 고객은 노드 명칭 자체보다 전력, 성능, RF 특성, 전압 옵션, 신뢰성 데이터, 총비용 같은 실제 지표를 평가합니다.
반도체 시장의 큰 부분은 최신 노드를 쫓지 않습니다. 많은 구매자는 수년(종종 10년 이상) 동안 계속 출하될 칩, 로트 간 동작이 동일한 칩, 엄격히 통제된 제조 공정으로 뒷받침되는 칩을 우선시합니다.
장수명 제품에서는 ‘사양’이 성능과 비용보다 더 넓은 의미를 가집니다. 전형적인 요구사항은 다음과 같습니다:
새로운 공정으로 재설계하는 것은 비용과 위험이 큽니다. 특히 칩이 더 큰 인증된 시스템의 일부분일 때 그렇습니다. 포팅은 새로운 IP, 패키징, 검증 업데이트, 추가 신뢰성 테스트, 소프트웨어 검증을 필요로 할 수 있습니다. 엔지니어링 노력이 상당할 수 있으며, 일정 지연이나 출시 후 현장 문제의 비즈니스 영향은 이론적 비용·성능 이득을 훨씬 초과할 수 있습니다.
자동차, 공장 장비, 전력 인프라, 항공/네트워킹 장비 등은 서비스 수명과 가동 시간을 중심으로 설계됩니다. 이들 시장은 파운드리가 다음을 제공할 때 보상을 줍니다:
다시 말해, 예측 가능성이 곧 제품인 곳에서는 수요가 강하게 유지됩니다—신뢰성과 가용성이 실질적 차별화 요소가 되기 때문입니다.
GlobalFoundries는 특히 라디오 주파수, 전력, 혼합 신호 장치 등에서 특정 작업에 맞춰진 공정 ‘플랫폼’으로 잘 알려져 있습니다. 이러한 장치는 가장 작은 기하학적 치수를 쫓아도 이득이 크지 않은 경우가 많습니다.
대표적인 예가 **RF SOI(라디오 주파수 실리콘온인설레이터)**입니다. 간단히 말해 RF SOI는 얇은 실리콘 층 위에 트랜지스터를 만들고 그 아래를 절연층으로 분리합니다. 이 절연층은 원치 않는 누설과 결합을 줄여 고주파 신호를 더 깨끗하게 유지합니다.
스마트폰에서는 프론트엔드 라디오가 많은 밴드를 가로질러 작은 신호를 스위칭하고 필터링해야 하므로 배터리를 덜 소모하면서 간섭 없이 동작해야 합니다. RF SOI는 RF 스위치, 튜너, 모뎀과 안테나 사이에 위치한 다양한 회로에 널리 사용됩니다.
휴대폰, 자동차, 산업 시스템은 여전히 높은 전압을 처리하고 안정적인 전력을 제공할 수 있는 칩을 필요로 합니다. 전력 관리 IC와 혼합 신호 부품은 순수한 디지털 밀도보다 다음 항목을 더 중시합니다:
이러한 플랫폼은 종종 장수명 제품의 인증을 위해 검증되고 비용 효율적이며 자격 취득이 쉬운 성숙 공정 위에 구축됩니다.
많은 제품은 **임베디드 비휘발성 메모리(eNVM)**의 이점을 누립니다—전원이 꺼져도 데이터를 유지하는 메모리입니다. 이는 보정 데이터, ID/키, 구성 정보를 별도 메모리 칩 없이 저장할 수 있게 해 BOM을 단순화하고 신뢰성을 높입니다.
특수 공정은 보통 다음과 같은 최종 제품에 들어갑니다:
공통점은: 이들 칩은 가장 작은 트랜지스터가 아니라 RF 동작, 전력 효율, 신뢰성으로 경쟁합니다.
반도체 발전이 항상 “더 작은 노드에 더 많은 트랜지스터”를 의미한다고 생각하기 쉽습니다. 하지만 많은 실제 제품은 시스템 전체가 개선되면서 발전합니다: 전력 소모 감소, 전기적 잡음 감소, 발열 감소, 시간이 지나도 예측 가능한 동작 등. 자동차·공장 장비·네트워크·휴대폰 제조사에게는 시스템 수준의 이득이 전사적 트랜지스터 수보다 더 중요할 때가 많습니다.
공정 축소는 성능을 도울 수 있지만 설계 복잡도와 비용도 증가시킵니다. 특수·성숙 공정에서 엔지니어는 칩이 하는 일을 최적화하고 제품 전체와의 상호작용을 개선해 현대적 목표를 달성할 수 있습니다:
패키징은 칩을 사용 가능한 부품으로 조립하는 방식입니다. 하나의 거대한 ‘만능’ 칩 대신 여러 다이를 하나의 패키지로 결합하는 추세가 늘고 있습니다:
**공동 설계(co-design)**에서는 칩과 패키지가 함께 계획돼 전체 유닛이 성능 목표를 충족하도록 합니다—간섭 감소, 신호 경로 단축, 열 분산 개선 등.
간단한 예로 스마트폰을 보면:
이 부분에서 GlobalFoundries 같은 파운드리는 모든 구성요소를 가장 작은 노드로 밀어넣지 않고도 ‘더 나은 시스템 성능’을 가능하게 함으로써 경쟁력을 유지합니다. 이 점이 어디에 가장 중요한지 궁금하면 /blog/specialty-nodes-explained를 참고하세요.
칩의 ‘어디서’는 ‘무엇’만큼 중요해졌습니다. 긴 수명을 가진 제품(자동차 모듈, 산업 제어, 네트워킹 장비 등)을 만드는 고객에겐 공급 위험이 추상적 문제가 아닙니다. 지정학적 이슈가 무역로를 방해할 수 있고, 물류 지연은 일정을 늘리며, 단일 지역 집중은 지역적 중단이 전 세계 생산 중단으로 이어질 수 있습니다.
지역 용량은 지도에 핀을 꽂는 것 이상입니다. 보통 여러 지역에 실질적인 제조 볼륨을 보유하고, 지역 공급업체 네트워크와 운영 노하우로 지원되는 것을 의미합니다. 고객 관점에서 이는 다음과 같이 해석될 수 있습니다:
무엇보다도 선택권을 제공합니다: 수요가 이동하거나 한 지역에 차질이 생기면 고객은 대체 경로—때로는 재인증이 필요하지만—를 통해 핵심 제품 흐름을 유지할 수 있는 경로를 가질 수 있습니다.
반도체 리드타임은 팹 사이클 시간만을 포함하지 않습니다. 마스크 전달, 특수 가스, 포토레지스트, 기판, 조립/테스트 용량, 국경 통관 등도 병목이 될 수 있습니다. 다지역 접근은 단일 제약이 전체 체인으로 연쇄되는 가능성을 줄이는 것을 목표로 합니다.
이것이 위험을 제거하진 않습니다; 단지 분산할 뿐입니다. 고객은 여전히 여유 기간을 계획하고 가능하다면 이원 소싱을 하며, 제품을 사이트 간 이동할 때 필요한 인증 작업을 이해해야 합니다.
지역 제조가 자동으로 저렴하거나 빠르진 않습니다. 새로운 설비는 더 높은 인건비, 인력 부족, 유틸리티 연결과 허가를 위한 긴 일정 등을 수반할 수 있습니다. 에너지 가격, 물 가용성, 지역 인프라도 운영 비용과 일정 신뢰성에 영향을 줄 수 있습니다.
많은 구매자에게 결정은 균형 찾기입니다: 비용이나 복잡성 일부를 감수하는 대신 연속성 향상과 어느 한 지역에 과도하게 의존하지 않는 공급망을 얻는 것입니다.
많은 칩 구매자에게 결정적 요인은 최신 노드가 아닙니다—오랫동안 부품이 변함없이 계속 출하될 것이라는 신뢰입니다. 그래서 파운드리와의 대화는 종종 트랜지스터 수보다 회복력과 연속성에서 시작됩니다.
고객은 점점 더 두 번째 소스와 ‘만약’ 시나리오를 묻습니다. 때로는 두 개의 자격을 갖춘 파운드리로의 진정한 이중 소싱 계획을 의미하고, 다른 경우에는 동일 파운드리 내 다지역 옵션—같은 공정 플랫폼이 둘 이상의 팹 지역에서 제공되어 한 사이트에 제약이 생기면 볼륨을 이전할 현실적 경로가 있는지—을 의미합니다.
다지역 제조가 가능하더라도 고객은 예상 이전 일정, 재실행해야 할 데이터, 사이트 간에 일치시켜야 할 도구군과 자재 수준 등의 구체 사항을 원합니다.
자동차 및 기타 안전·임무 중요 시장에서 인증은 자체 프로젝트입니다. 단순히 ‘칩이 작동한다’는 것을 넘어서 ‘공정이 통제된다’는 것을 증명해야 합니다. 고객은 공정 변경 통지, 추적 가능성, 신뢰성 테스트 데이터, 로트 수락 규칙 등 엄격한 문서화를 기대합니다.
또한 장기 안정성 약정을 요구할 수 있습니다: 고정된 설계 규칙, 통제된 마스크 변경, 자재·장비 대체에 대한 엄격한 제한 등. 이러한 요구사항은 사전 시간은 늘리지만 이후의 돌발 상황을 줄입니다.
신뢰할 만한 연속성 계획은 용량 예약, 주요 자재에 대한 공급 보장, 급증 수요에 대한 대응 매뉴얼을 포함해야 합니다. 다지역 풋프린트는 대체 용량, 서로 다른 지역 유틸리티, 단일 실패 지점으로부터의 분리를 제공함으로써 이를 지원할 수 있습니다.
다양화는 위험을 제거하지 않습니다—그것을 재구성합니다. 여러 지역은 지역적 장애에 대한 노출을 낮추지만 새로운 의존성(물류, 수출 통제, 지역 공급업체)을 도입합니다. 고객은 이러한 트레이드오프를 명확히 설명하고 시간이 지남에 따라 어떻게 모니터링되는지 보여줄 수 있는 파운드리를 선호합니다.
특수에 집중한 파운드리는 가장 작은 기하학을 쫓는 회사들과는 다르게 경쟁합니다. 리딩 엣지 노드는 막대한 선투자—수년의 R&D, 새로운 도구군, 빈번한 공정 재작업—를 요구합니다. 이 모델은 고가의 설비를 짧은 사이클의 대량 제품으로 계속 채울 수 있을 때만 수익을 냅니다.
반면 특수 노드 비즈니스는 **플랫폼 깊이(platform depth)**를 강조하는 경향이 있습니다—오랜 기간 생산되는 공정군, 옵션이 누적되고 여러 고객과 칩 타입에 재사용되는 패밀리입니다. 목표는 ‘최신 노드’가 아니라 공장이 효율적으로 가동되는 것: 높은 가동률, 안정된 수율, 예측 가능한 일정입니다.
안정된 공정은 재인증과 재설계를 줄여주기 때문에 가치가 있습니다. 플랫폼이 신뢰성을 입증하면 고객은 설계 규칙, IP, 패키징 선택, 테스트 프로그램 등의 빌딩 블록을 여러 제품 세대에 재사용할 수 있습니다. 이 재사용은 개발 시간을 단축하고 위험을 낮춥니다—트랜지스터 크기가 변하지 않더라도요.
파운드리도 혜택을 봅니다: 같은 플랫폼에 더 많은 제품이 맞춰질수록 공정 개발 노력이 넓은 기반에 확산되어 수율·신뢰성·선택적 모듈 같은 점진적 개선이 더 가치 있게 됩니다.
파운드리 가격은 과대 선전보다는 실무적 제약을 따르는 경우가 많습니다:
이 때문에 플랫폼 비즈니스는 지속 가능한 ‘레시피’와 장수용량 계획에 투자하는 경향이 있습니다.
특수 공정의 가치는 제품이 실제로 어떻게 만들어지고 인증되며 지원되는지를 보면 분명해집니다. 아래는 GlobalFoundries 같은 파운드리가 적합할 수 있는 세 가지 일반 패턴입니다(특정 고객 계약을 의미하지 않습니다).
자동차 실리콘은 종종 ‘10–15년 후에도 계속 출하될 것인가’라는 관점에서 선택됩니다. 설계는 확장된 온도 동작, 보수적인 전압 여유, 긴 인증 흐름을 필요로 합니다. 전형적 예는 여러 차량 세대에 걸쳐 동일한 전기적 동작을 유지해야 하는 컨트롤러나 인터페이스 칩입니다. 이 경우 성숙·특수 공정 옵션이 재검증 위험을 줄여주며, 장기 제품 지원 정책과 엄격한 변경 통제가 구매 기준의 중심이 됩니다.
RF 프론트엔드와 연결 부품은 대량과 빠른 갱신이 특징입니다. 여기서 “더 좋다”는 항상 “더 작은 노드”가 아닐 수 있습니다—손실이 더 적고 매칭이 더 좋으며 RF 스위치와 제어 로직의 더 긴밀한 통합이나 전력 처리 개선 등이 더 중요할 수 있습니다.
예를 들어, 핸드셋 관련 RF 모듈은 빠른 제품 주기에서 예측 가능한 램프 용량과 반복 가능한 RF 성능이 필요합니다. 특수 RF 공정 기술은 효율과 신호 무결성 목표를 달성하면서 비용과 수율을 관리하는 데 도움을 줍니다.
산업·IoT 포트폴리오는 종종 많은 SKU와 불균등한 수요, 긴 필드 수명을 포괄합니다. 비용 민감도는 높지만 일관된 가용성 요구도 큽니다—특히 센서, 모터 제어, 전력 관리 동반 칩, 연결 부품 등에서 그렇습니다.
실무적 예로 산업용 게이트웨이 플랫폼은 여러 성숙 노드 칩(MCU, 인터페이스, 아날로그, 보안)을 결합할 수 있으며, 이때 연속성, 이중 소스 계획, 패키징/테스트 옵션이 트랜지스터 밀도만큼 중요합니다.
자체 평가용 실제 사례를 모을 때는 고객 이름을 나열하기보다 요구사항(온도 범위, 인증 기준, 수명 공급, RF 사양, 패키징)에 집중하세요—그 제약들이 파운드리 적합성을 더 잘 알려줍니다.
파운드리 선택은 단순한 ‘최고 대 나머지’ 결정이 아닙니다. 대부분의 고객은 성능 요구, 위험 허용도, 볼륨 램프, 제품이 얼마나 오래 생산되어야 하는지에 맞는 '적합성'을 선택합니다.
리딩 엣지 거인들은 최신 노드와 극한의 트랜지스터 밀도를 추구하며 플래그십 CPU, GPU, 톱급 모바일 SoC에 강점을 보입니다. TSMC와 삼성, 그리고 다른 모델의 Intel Foundry가 여기에 해당합니다. 이들의 장점은 첨단 스케일링과 고급 패키징 및 최신 설계 흐름 주변의 생태계 중력입니다.
성숙 노드 및 특수 집중 파운드리는 입증된 노드, 아날로그/RF 역량, 임베디드 비휘발성 메모리 옵션, 긴 제품 수명을 우선합니다. 여기에는 UMC, SMIC, Tower Semiconductor 등 특정 소자 유형에 깊은 전문성을 가진 회사들이 포함됩니다—종종 가장 작은 기하학을 쫓는 경쟁이 아니라 전문성에 집중합니다.
GlobalFoundries는 보통 세 가지 레버로 경쟁합니다:
노드를 표면적으로는 비슷해 보여도 파운드리 간 설계를 옮기는 것은 비용이 많이 듭니다. 흔한 마찰 지점은 다른 설계 규칙/PDK, 검증된 IP의 가용성(I/O, PLL, 메모리 컴파일러), 그리고 자동차·산업·의료용 재인증의 시간 소요입니다. 마스크 비용, 수율 학습, 신뢰성 테스트를 더하면 “그냥 포팅하자”는 말은 종종 수 개월에 걸친 작업이 됩니다.
특수 노드가 왜 중요한지 빠르게 상기하려면 /blog/specialty-nodes를 참조하세요.
파운드리 선택은 '얼마나 작게 갈 수 있나'만의 문제가 아닙니다. 제품의 실제 요구—성능, 신뢰성, 비용, 공급 연속성—을 수년간 감당할 수 있는 제조 플랫폼과 맞추는 일입니다.
단순하게 시작하세요:
다음은 실무적 RFQ 전 체크리스트입니다:
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운영 및 엔지니어링 팀을 위한 실무 메모: 파운드리 전략을 선택한 후 다음 병목은 종종 실행입니다—RFQ 추적, 인증 증빙, 다지역 옵션, 변경 통제 결정을 팀 전반에 걸쳐 관리하는 일입니다. Koder.ai 같은 플랫폼은 채팅을 통해 웹앱을 빠르게 구축하고 소스 코드 내보내기 및 롤백 지원으로 대화형 대시보드, 승인 워크플로, 공급업체 및 부품 추적, 감사 준비 문서 포털 같은 내부 도구를 신속하게 마련하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 여러 지역에서 운영하는 조직에게 이 툴링의 속도는 위에서 설명한 “회복력과 연속성” 사고방식의 의미 있는 보완이 될 수 있습니다.