일본, 반도체 강국 재등극 위해 67조원 투자

• 미·중 갈등으로 반도체 공급망이 경제·안보 이슈가 되자, 일본은 약 670억 달러($67b) 규모 투자로 제조 역량 회복에 나섬
• 정부 지원은 해외 기업 유치와 Rapidus의 2nm 로직 칩 양산이라는 두 축으로 나뉘며, 목표 시점은 2027년임
• TSMC의 구마모토 공장은 검증된 공정과 지역 생태계를 바탕으로 빠르게 진척되는 반면, Rapidus는 고객·수율·비용·인력 확보가 모두 불확실함
• 일본은 2030년까지 국내 생산 반도체 매출을 15조 엔 이상으로 세 배 늘리려 하지만, 향후 10년간 최소 4만 명의 반도체 인력 부족이 예상됨
• 이번 투자는 AI, 전기차, 무기체계에 필요한 칩을 안정적으로 확보하려는 경제안보 전략이며, 성공 여부와 별개로 일본 산업정책의 방향 전환을 보여줌

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일본 반도체 재건의 중심축

• 홋카이도 북부 Chitose 인근에서 대규모 반도체 공장이 지어지며, 농업·군사기지·공항으로 알려졌던 지역의 산업 지형이 바뀌고 있음
• 신생 기업 Rapidus Corp. 는 2027년 2nm 로직 칩 양산을 목표로 함
  • 출발점은 사실상 0에 가까움
  • 해외 경쟁국보다 뒤처진 일본에서 18개월 된 기업이 추진하는 목표라 산업 기준으로도 매우 어려운 도전임
• 미국과 중국이 최신 반도체 제조 지식과 장비 접근을 두고 충돌하는 상황은 일본에 기회가 됨
  • 미국의 공급망 안보 우려를 활용해 일본이 다시 반도체 제조 경쟁에 들어가려는 구도임

정부 지원 규모와 정책 목표

• 일본은 3년 미만 기간에 반도체 산업 재건을 위해 약 4조 엔, 달러 기준 267억 달러를 배정함
• Fumio Kishida 총리는 민간 부문 지원까지 포함해 반도체 산업 지원 규모를 최종적으로 10조 엔까지 확대하려 함
• 2030년까지 국내 생산 반도체 매출을 15조 엔 이상으로 세 배 늘리는 것도 주요 목표임
• 일본 경제산업성의 Kazumi Nishikawa는 대만에서 칩 공급이 중단되면 전 세계에 수조 달러 규모의 부정적 영향이 생기고 경제가 무너질 수 있다고 경고함

두 갈래 전략: 해외 기업 유치와 Rapidus

• 일본의 새 반도체 전략은 크게 두 부분으로 나뉨
  • 첫째, 최대 설립 비용의 절반까지 보조금을 제공해 해외 주요 반도체 기업을 일본으로 유치하고, 레거시 칩 제조 거점으로 재부상하려 함
  • 둘째, 홋카이도의 Rapidus 프로젝트로 최첨단 실리콘 칩 기술의 최전선에 복귀하려 함
• 해외 기업 유치 전략은 이미 가시적 성과를 내고 있음
  • 세계 최대 파운드리 TSMC는 일본 남부 구마모토에 70억 달러 규모 공장을 건설 중임
  • 두 번째 공장도 예정돼 있으며, 세 번째 공장 논의도 있음
  • 일본은 TSMC 프로젝트가 미국이나 다른 국가보다 훨씬 빠르게 진행될 수 있음을 보여줌
• 일본은 세계 선도 제조사의 전문성을 활용해 지역 경제에 고용과 성장을 제공하는 반도체 생태계를 다시 만들려 함
• 이 움직임은 스마트폰, 자동차, 최신 미사일 시스템 등 핵심 반도체 생산 흐름을 유지하려는 미국 주도 공급망에서 일본의 동맹국 위상을 강화함

TSMC와 일본 입지의 강점

• 구마모토의 TSMC 첫 공장은 이미 검증된 12nm~28nm 로직 칩 기술을 사용함
  • 규슈에는 약 1,000개의 관련 기술 기업 생태계가 있음
  • 일본 자동차 제조사를 포함한 고객 기반도 존재함
• TSMC의 두 번째 파운드리는 인근에서 6nm~7nm 칩을 만들 예정임
• 일본 집권당 내 반도체 관련 연합의 사무총장 Yoshihiro Seki는 2037년까지 파운드리에서 발생하는 세수가 초기 정부 지출을 회수할 가능성이 있다고 봄
• 일본은 반도체 생산지로서 몇 가지 장점을 가짐
  • 규율 있는 노동력과 신뢰할 수 있는 서비스
  • 수십 년 만에 가장 약해진 엔화로 인한 생산기지 비용 하락
  • 반도체 제조에 필요한 일부 화학물질과 장비의 핵심 글로벌 공급국 지위
• Tokyo Electron을 포함한 일부 일본 공급사는 중국이 추가 규제 전에 기존 역량을 강화하려는 수요 증가를 활용하고 있음

Rapidus가 맞닥뜨린 기술·시장 리스크

• Rapidus가 자리 잡은 홋카이도는 제조업 기반이 오래 약해진 지역이며, 현지 반도체 관련 기업은 약 20곳에 그침
• 일본 국립 기술 연구기관의 전문성은 오랫동안 45nm 수준에 머물러 있었고, Rapidus는 약 5년 안에 검증되지 않은 IBM 기술로 2nm 칩의 의미 있는 생산을 달성해야 함
• 2027년 목표를 달성하더라도 TSMC와 Samsung은 이미 시장에 진입해 대량 생산 규모로 비용 우위를 가질 가능성이 있음
• Fujitsu에서 반도체 제조를 이끌었던 Shigeru Fujii는 Rapidus가 치열한 글로벌 시장에 진입할 수 있다는 증거를 아직 보지 못했으며, 핵심 문제를 고객 확보로 봄
• Rapidus의 Atsuo Shimizu는 일반화된 제품에서 TSMC나 Samsung과 정면 경쟁하기보다, 맞춤형 칩의 납기 단축과 설계 과정 지원으로 프리미엄 틈새시장을 노림
  • Rapidus가 구상하는 2nm 칩은 현재 FinFET 대신 Gate-All-Around 트랜지스터 구조를 사용함
  • Shimizu는 이 전환이 신규 진입자에게 유리할 수 있다고 봄

IBM 협력과 해외 파트너

• IBM은 Rapidus 프로젝트의 일환으로 일본 베테랑 엔지니어 약 100명을 New York Albany에서 훈련시켜 미국 최첨단 반도체 전문성을 익히게 하고 있음
• Rahm Emanuel 주일 미국대사는 미국과 일본이 국가안보와 경제안보를 맞추는 파트너이자 동맹이며, 위협은 중국에서 온다고 말함
• California 기반 Lam Research와 벨기에 연구 허브 Imec은 홋카이도에 거점을 열 계획임
• Rapidus는 캐나다 Tenstorrent Inc. 와 AI 기기용 반도체 지식재산을 공동 개발하는 계약도 체결함

자금과 인력 부족

• 일본 정부는 Rapidus 프로젝트에 3,300억 엔을 약속했고, 추가로 6,460억 엔을 펀드에 배정함
  • 이는 초기 2조 엔 투자액의 절반을 충당할 수 있는 수준임
  • Rapidus는 나머지 자금과 파운드리 가동 이후 확장에 필요한 추가 3조 엔 조달 방법을 아직 밝히지 않음
• 일본 대기업의 반응은 미온적임
  • Toyota Motor Corp. 같은 대기업들이 지금까지 Rapidus에 약속한 금액은 73억 엔에 그침
• 파운드리 가동에는 약 1,000명의 엔지니어와 노동자가 필요하지만, 채용이 쉽지 않을 수 있음
• 일본 반도체 부문은 2019년까지 20년 동안 일자리의 약 30% 를 잃었고, 세계 반도체 제조 시장 점유율은 50% 이상에서 10% 미만으로 하락함
• 일본 경제산업성은 인구 감소 속에서 향후 10년 동안 최소 4만 명의 반도체 인력이 부족할 것으로 봄

이전 정책과 다른 점

• 과거 일본의 반도체 지원 정책은 외부 도움이 필요 없다는 전제를 많이 깔았고 실패로 끝남
• 이번 전략은 TSMC, Micron Technology, ASML Holding, Samsung Electronics 같은 해외 기업의 일본 내 생산·연구 투자를 끌어들이는 방향임
• Imec CEO Luc Van den hove는 일본이 이번에는 과감한 접근과 빠른 의사결정을 보였다고 평가함
• 미국의 2022년 Chips and Science Act는 제조 확대를 위해 직접 보조금 390억 달러를 마련했지만, 첫 주요 보조금 15억 달러 발표는 뒤늦게 이뤄짐
• TSMC의 Arizona 시설은 노동과 비용 문제로 생산 시작이 지연됐고, Germany에서는 예산 혼란이 TSMC와 Intel 보조금에 대한 우려를 키움

안보 논리와 산업정책의 방향

• 첨단 칩은 AI, 무기체계, 전기차를 포함한 여러 핵심 기술의 기반임
• 글로벌 생산의 큰 비중이 Taiwan과 South Korea에 집중돼 있어 지역 긴장이 미래 공급을 취약하게 만들 수 있음
• 러시아의 우크라이나 침공, 북한의 미사일 발사, 중국의 대만 관련 움직임은 칩 공급 확보와 방위 시스템 강화의 중요성을 부각함
• LDP의 Yoshihiro Seki는 칩이 드론, 전투기, 잠수함, 미사일에 쓰이며, 일본이 필요할 때 칩 수출을 중단할 수 있다고 느끼게 만드는 것만으로도 투자에 전쟁 억지 효과가 있다고 봄
• 일본의 대규모 보조금은 반도체 기술에 돈을 투입하는 편이 아무 대비책도 없는 것보다 낫다는 판단을 반영함

[GN⁺]

Hacker News 의견들

• 사람 요인도 대만이 칩 제조에서 강한 이유 중 하나임
  칩 공장에서 일하는 건 인간에게 꽤 혹독함. 클린룸에서 뭔가를 하는 것 자체가 지치며, 대만의 젊은층도 근무 조건에 회의적임: https://www.thinkchina.sg/taiwan-lacks-young-passionate-work...
  일본 직장 문화는 일을 위해 고통을 감내하는 능력을 미화하는 것으로 유명하고, 신토에는 청결함에 영적인 의미까지 붙어 있음

  • 그런 일 문화가 일본에서 대만과 한국으로 옮겨간 건, 일본인들이 이미 그런 문화에서 졸업했기 때문임
    오늘날 대만과 한국의 직장 문화는 일본보다 훨씬 나쁘고, 두 나라가 일본보다 10~20년 정도 뒤처져 있다는 점을 생각하면 말이 됨
    일본의 가구 중위소득은 약 48,000달러[0], 한국은 약 33,000달러[1], 대만은 찾기 어렵지만 중위임금 16,000달러 기준으로 약 28,000~34,000달러[2] 정도로 보임
    한국과 대만은 15~20년 전 일본과 비슷한 침체기에 들어섰고, 일본이 2000년대에 제조를 중국, ASEAN(주로 태국), 인도로 외주화하기 시작했던 것처럼 한국과 대만도 같은 방향으로 움직이고 있음. 한국은 베트남이 있고, 대만은 아직 주요 ASEAN 파트너를 찾지 못한 듯함
    [0] - https://www.stat.go.jp/english/data/kakei/156n.html
    [1] - https://m-en.yna.co.kr/view/AEN20231123001600320
    [2] - https://focustaiwan.tw/business/202312010011
  • 이런 문화론적 설명은 약하고, 아시아를 말할 때 흔히 나오는 진부한 이야기처럼 느껴짐
    일본이 매력적인 이유는 훨씬 직접적임. 엔화가 20년 저점일 정도로 싸고, 인프라가 발달했으며, 더 나은 생활 수준을 찾는 이주 노동자를 끌어들이고, 육체노동 일자리의 이민에 열려 있음. 대만과 중국의 임금도 다른 나라들과 비슷해지고 있음
  • “일본 직장 문화가 일을 위해 고통을 감내하는 능력을 미화한다”는 건, 내가 보기엔 젊은 세대에는 점점 덜 해당되는 듯함
  • 클린룸에서 일하면 내 알레르기에는 엄청난 효과가 있을 것 같음
  • “신토가 청결함에 영적인 요소를 부여한다”는 건 많은, 어쩌면 대부분의 종교에서 흔한 특징 아닌가 싶음
    기독교권에도 “청결은 신성함에 가깝다”는 생각이 널리 있음

• “초기 출발점이 0인 상태에서 2027년에 최첨단 2나노미터 로직 칩을 양산하려 한다”니 목표가 대담함

  • 역사적으로 Canon과 Nikon은 포토리소그래피 장비의 선도 공급업체였음
    다만 극자외선(EUV) 기술에서는 흐름을 놓친 듯하고, 최근 Canon이 재기를 시도 중임 [1]
    [1] https://arstechnica.com/reviews/2024/01/canon-plans-to-disru...
  • 웃기지만, 진심이라면 더 문제임
    지금 시점에서 TSMC를 따라잡으려면 끝없는 돈을 쏟아부어도 수십 년이 걸릴 것임. 불가능하다는 뜻은 아니지만, 3년 안에는 절대 불가능함
  • 전 세계에서 그런 일을 해낼 수 있는 나라를 꼽자면 일본은 상위권에 있음
  • 2027년이면 “2나노미터”도 최첨단에서 두 세대 뒤처진 공정일 것임
    적어도 현재 Intel과 TSMC 로드맵을 믿는다면 그렇다

• 중국은 거의 세 배를 걸었음
  중국이 진전을 보이면서 서구의 수사도 바뀌기 시작함. 예전에는 사람들이 비웃으며 절대 안 된다고 했지만, 이제는 “중국이 싼 실리콘을 시장에 쏟아내면 우리는 뭘 할 것인가”를 말함. 상당 부분 자해적인 제재 덕분임. AI 가속 하드웨어에서도 같은 일이 벌어질 것이고, 사실 이미 진행 중임

  • Canon은 약 4개월 전에 시장 출시 준비가 된 5나노미터 노드를 공개했음: https://news.ycombinator.com/item?id=37894925#37896319
    그래서 이번 투자는 이런 기술을 대규모로 확장하기 위한 것이라고 봄
  • 중국은 어차피 칩 제조를 내재화하려 했을 것임. 중국 입장에서는 거대한 지정학적 위험 요소라서임
    제재는 자해적이지 않았고, 오히려 목표에는 효과적이어서 중국을 늦췄다고 봄
  • 큰 변화는 없을 것임. 대부분의 집적회로는 2나노미터 피처가 필요하지도, 그로부터 이익을 얻지도 않음
    서구에서의 가치는 주로 고수익률 초대규모 집적회로(VLSI)의 수율을 높이는 데 있고, 조립을 위해 선전으로 항공 운송할 만한 경우에나 말이 됨. 그런 제품은 반도체 시장의 아주 작은 조각임. 저가 범용 반도체는 최종 조립 지점에 가까운 동남아에 남을 가능성이 높고, 이미 다이가 작기 때문에 사양을 희생하지 않고는 웨이퍼당 더 많이 뽑아내기 어려움
  • 한때 중국 반도체를 위한 1조 위안 펀드 소문이 있었지만 실제로 성사된 것 같지는 않음
    다만 여러 대형 중국 기업이 미국이 통제하는 공급망에 의존하지 않는 고급 반도체 생산 연구에 대해 사실상 무제한에 가까운 국가 지원을 받는 것으로 보임
    중국 반도체 산업의 현재 상태에 관심 있다면 Paul Triolo의 글을 추천함:
    New Era for the Chinese Semiconductor Industry: Beijing Responds to Export Controls
    https://americanaffairsjournal.org/2024/02/a-new-era-for-the...
  • 평범한 물건들의 세계화는 이해하지만, 첨단 제조를 해외로 내보내도록 방치했다는 건 믿기 어려움

• 이게 국가 지원 벤처인지 궁금하다면, 그렇지 않음 [0]
  오히려 더 흥미로운데, SoftBank가 Arm을 통해 관여하는 것까지 포함해 이 대형 일본 기업 대부분이 반도체와 상당한 거래 관계를 갖고 있음
  “Rapidus는 2022년 8월 Denso, Kioxia, MUFG Bank, NEC, NTT, SoftBank, Sony, Toyota 등 일본 8대 기업의 지원으로 설립됐다.”
  [0] https://en.wikipedia.org/wiki/Rapidus

  • 이 묶음을 추종하는 ETF가 있나 궁금했음
    수정: 아니다. 2002년에 더 큰 플레이어가 이제 IBM이라는 걸 봤고, 더는 내 돈을 거기에 가까이 두고 싶지 않음

• 기억이 맞다면 이 금액은 CHIPS Act보다 더 큼
  그런데 2024년이고 Sam은 OpenAI 하드웨어에 7조 달러를 원한다니, 이제 뭐가 큰돈인지 감이 안 잡힘

  • 7조 달러는 누군가 장난치는 숫자일 뿐, 실제로 시도되는 일은 아닐 거라고 봄
    충분한 유권자를 설득해 자신을 절대군주로 만들 수 있다는 의미에서, 호주를 통째로 사려면 얼마가 들지 궁금함
  • 7T가 뭔지 검색해야 했음
    새로운 칩이나 팹 기술이 아니라 7조 달러를 말하는 거라고 이해함
  • 7T는 가격 기준점 잡기의 정석임
    나중에 1조 달러를 받으면 정상적으로 보일 테니까

• 이건 TSMC와 대만에 붙은 지정학적 위험을 줄이는 데 CHIPS Act보다 훨씬 더 큰 역할을 할 수도 있음
  합리적인 미국 행정부라면 국내 부문을 고집스럽게 되살리려 하기보다 이런 발전을 장려할 것임

  • 둘 다 할 수는 없나?
    코로나 공급망 붕괴 때 모두가 반도체가 다음 전쟁의 석유가 될 거라고 이해했음. 이후 몇 년은 전시에 설계를 바꾸지 않아도 되려면 뭘 해야 하는지 각자 알아내는 시간이었음
  • 미국 내 반도체 부문은 “되살릴” 필요가 아니라 다시 활력을 불어넣을 필요가 있음
    Intel은 2018년 이후에야 우위를 잃었고, 여전히 세계에서 가장 정교한 생산자 중 하나임. 생존을 위해 계속 보조금이 필요한 죽은 산업은 아님
  • 대만 경제는 TSMC 의존도가 매우 큼
    미국이 TSMC의 중국 본토 판매를 막으면서 다른 나라의 TSMC 경쟁사에는 보조금을 장려하면, 장기적 결과가 불분명한 방식으로 대만을 강하게 압박하는 셈임
  • 두 모델 모두 성공시키기 꽤 어려움. 대만이 가진 저렴한 숙련 노동력이라는 우위가 위 어느 쪽에도 없기 때문임
    자동화로 인건비를 맞출 수 있기 전까지는 팹이 아무리 좋아도 시작부터 막히고, 그 수준의 자동화는 아직 없음
  • 합리적인 행정부라면 칩 공급이 끊길 위험을 감당할 수 없다는 점을 받아들이고, 농업처럼 필요한 만큼 보조금을 줘서 우리가 필요한 모든 것을 공급할 수 있게 할 것임
    그래서 지난 두 대통령이 이를 강하게 밀었고, 초당적 의제가 된 것임

• 몇 년 뒤에는 엄청난 칩 공급 과잉이 올 것이고, 이 수십억 달러는 변기에 흘려보낸 돈이 될 수도 있음
  “국가 안보” 요소가 있다는 건 이해하지만, 2029년에 보조금 받은 비경쟁적 칩 팹들이 1달러짜리를 50센트에 팔고 있다면 선택지는 끝없는 구덩이에 세금을 더 붓거나 패배를 인정하는 것뿐임

  • 끝없는 구덩이에 세금을 붓는 건 적어도 부패를 가능하게 해줌
  • 미국 생산이 경쟁력을 가질 수 없고, 정부가 손실을 감수하며 운영하는 공공재가 본질적으로 나쁘다고 가정하는 것처럼 보임

• Chip War 읽는 사람 또 있음?

  • 올해 읽을 목록에 올려둠 :-)
    찾는 사람을 위한 Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Chip_War:_The_Fight_for_the_Wo...
  • 책이 도착하기 전에는 저자의 흥미로운 강연을 들어볼 수 있음: https://www.youtube.com/watch?v=2tSs7aESx8s
  • Chip War는 좋음
    Acquired Podcast의 TSMC 심층 에피소드도 훌륭함
    https://www.acquired.fm/episodes/tsmc
    Asianometry에는 ASML 극자외선(EUV) 관련 영상을 포함해 반도체 영상이 많음
    https://www.youtube.com/@Asianometry
  • 오디오북으로 들었는데 강력 추천함
  • 목록에 넣어뒀는데, 괜찮은 책인가?

• 약하네… 7조 달러와는 경쟁할 수 없음

  • 맥락을 아는 사람이 많지 않아서 다운보트를 받은 것 같음:
    https://www.cnbc.com/2024/02/09/openai-ceo-sam-altman-report...

• 670억 달러라면 이 과제에는 진지한 규모의 돈이고, 경험 없이 완전히 처음부터 시작하는 것도 전혀 아님
  다만 불투명한 하드웨어 프로그래밍 매뉴얼이나 비자유 사양의 칩을 선호하지 않기를 바람. 예를 들면 일본 SoftBank가 소유한 ARM 같은 것

  • 그 정도면 최상위 팹 4개 정도를 짓는 비용임