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투자공부/반도체

[투자공부] ARM 기업분석

[앙금빵] 2024. 5. 12.

개요

반도체 생태계를 이해하기 위해 알아두면 좋은 기업 ARM에 대하여 분석 및 정리한 내용이다. 
 
본 내용은 안될공학  "애플, 퀄컴, 엔비디아까지 저전력으로 모바일 시대를 연 반도체 설계 기업 arm의 모든 것!" 및 티타임즈의 "4차 산업혁명 무기를 다 갖춘 엔비디아"유튜브 영상을 기반으로 작성되었다.

ARM(Arcon RISC Machines)

  • 1987년 PC제조업체 아콘(Acorn)으로부터 시작 / 이름 이렇게 지은 이유는 Apple보다 전화번호부에 먼저 나오기 위해 그럤다고 함
  • x86기반 CPU 시장을 점유하고 있는 intel과 경쟁하기 위해 저전력, 단순작업 CPU로 시장에서 차별화를 꾀함
  • 1991년에 VLSI(아콘 협력사 반도체 회사) + 애플 자금 + Arcorn 인력 = ARM 기업 탄생
  • 최초로 ARM이 탑재된 노키아 6110의 성공의 시작으로 ARM이란 이름이 널리 알려지게 됨 → 한때 영국의 애플이라 불림

 

반도체 기업 유형

출처: 티타임즈

  • IDM (Integrated Device Manufacturer): 종합 반도체 회사 → 설계와 생산을 둘다 하는 회사
    • Intel, SamSung, SK하이닉스
  • 팹리스 (Fabless): 반도체 설계만 전문으로 하는 회사
    • 팹(=반도체 생산설비) + 없다(less) = 팹리스
    • NVIDIA, Qualcomm, AMD
  • 파운드리(Foundary): 팹리스 기업의 설계를 바탕으로 반도체 위탁생산
    • TSMC

 

ARM은 반도체에서 무슨역할?

 
ARM 칩리스(Chipless) 기업으로 팹리스(반도체 설계) 기업에 기술을 제공하는 회사이다.
 
명령어집합구조(ISA)와 다양한 설계 IP(Intellectual Property)를 팹리스(반도체 설계) 기업에게 판매하는 역할이며 쉽게 풀자면  반도체 설계작업을 위한 밑그림을 그려준다.
 
(1) 팹리스 기업들이 도면(ISA) 및 설계 IP를 가지고 가서 (2) 자사의 제품에 최적화를 해서 (3) 이를 통해 효율적이고 비용 효과적으로 새로운 칩을 설계하고 제조한다.
 
애플의 A 시리즈, M 시리즈 (M1, M2)  삼성의 엑시노스 시리즈 퀄컴의 스냅드래곤 시리즈 모두 ARM 기반으로 설계되어졌다.
 
용어정리

설계 IP(Intellectual Property, 지적 재산권)
반도체 칩을 설계할 때 사용되는, 특정 기능이나 기술에 대한 설계 도면, 코드, 라이브러리 등의 지적 재산을 의미한다.

ISA (Instruction Set Architecture)
중앙처리장치(CPU) 속에서 '일꾼' 역할을 하는 코어가 어떤 동작을 해야 하는 지를 알려주는 언어

 
 

ARM 시장 지배 비결

(1) 컴퓨터에서 두뇌역할을 하는 CPU는 연산업무를 담당한다.
(2) CPU는 다양한 명령어를 처리하며 명령어 처리를 위해 회로로 구성되어 있다.

 
(3) 명령어 처리회로 구조에 따라 CISC, RISC로 구분되어진다.

출처: 티타임즈

  • CISC(Complex Instruction Set Computer): 복잡하고 많은 명령어로 이루어진 CPU
    • Intel 이 CISC 기술을 활용하고 시장 표준을 만드는데 기여를 함
    • 전력소모 & 발열이 높은 단점 존재
    • 생산성 중시 (PC, 노트북,서버)
  • RISC(Reduced Instruction Set Computer): 축소 명령어 집합 컴퓨터
    • CISC의 많은 전력소모와 높은 발열정도를 해결하기 위해 나온 기술
    • 선두주자는 AR(RISC)M
    • 전력 소비 목적 (스마트폰, 태블릿, 휴대용디바이스)

 
(4) RISC 기반의 CPU는 시장이 원하는만큼의 성능을 내지 못했으며 PC 영역에서는 큰 영향력이 없음
 
(5) 그러나, ARM은 구조가 단순하고 전력소모가 적은 장점을 활용하여 새로운 시장을 개척함 → 배터리를 이용하는 휴대용 디바이스 시장

  • 제조사 입장에서는 고전력, 고성능의 x86 CPU보다는 상대적으로 성능은 낮지만 소비전력을 낮출 수 있는 ARM의 CPU 가 최적
  • 1990대부터 디지털카메라, 휴대폰, 네비게이션 제품들로부터 차근차근 점유율을 높여감
  • 2010년대 스마트폰 대중화로 폭팔적으로 성장하며 ARM 기반 칩 점유율 급속도로 증가
    • 이때부터 스마트폰 AP를 설계하는 팹리스인 퀄컴,미디어텍,애플,삼성전자까지 ARM 기반으로 칩 설계
    • 현재 전 세계 스마트폰의 95%이 ARM 기반을 바탕으로 설계되어짐

 

  • 21년 매출 26억 6,500만달러(3조 4,200억) 그 중 1조 9천억원을 로열티 수익으로 올림
    • ARM이 반도체 설계에 있어 많이 이용되다보니 ARM 없이는 칩 설계가 불가능한 정도

 
(6) ARM은 PC/서버 시장 영역을 확대, Intel은 휴대용디바이스 영역 확대노력

출처: 티타임즈

 
ARM PC 시장 영향력 확대 사례

 

ARM 인수전

(1) 손정의가 알파고가 보여준 AI 혁신을 보고 2016년 36조원에 인수 (당시 주가 프리미엄 43%까지 얹어서 삼)

  • 당시 뻥튀기 가격에 인수한 것이 아니냐는 의견들이 많았음
  • 손정의는 바둑으로 치면 50수 이상 내다본 수, 20년 안에 1조개 이상 ARM 기반 제품들이 사용될 것을 언급

 
(2) 2017년 비전펀드 110조원 에서 유망기업들에 투자함 (알리바바, 우버, 쿠팡 등)
 
(3) 2019년 비전펀드 2를 꾸려 269개 기업에 120조원 투자 (메타버스 게임플랫폼 , 앱카메오, 야놀자 등)
 
(4) 위워크와 같은 비전펀드에 투자된 기업들이 나락감 + 코로나 19 터짐 ⇒ 7조 7천억원 적자 기록 (창사 이래 최악의 실적)
 
(5) ARM 매각 결정

  • 2020년 9월 400억달러(47조원) 매각 결정 / 사상 최대 규모의 인수
    • 당시, NVIDIA가 눈독들이고 있으며 인수하려 함 (AI 생태계 장악하려는 큰그림)

 
(6) 다른 경쟁자들이 독점이 우려된다며 재를 뿌리며 여러 나라의 정부의 반발에 의해 무산됨

  • 여러 IT 공룡들이 FTC에 합병 반대 의사

 
(7) 이틈을 노리고 삼성전자가 ARM을 인수하려고 함

 
(8) 공격적으로 자체 AP 개발에 나서는 애플,아마존,구글과 같은 IT 공룡들 가운데 삼성전자는 ARM 인수를 통해 자체 AP 개발의 재기를 꾀하며 메모리 반도체에 치중된 사업을 반도체 설계분야로 넓히고자 함

 
(9) 그러나, 경쟁국가 및 경쟁 기업들의 반발로 성사되지 않으며 ARM은 먹고싶어도 못먹는 그림의 떡이 됨
 
(10) 단독 인수에는 무리가 있을 것으로 보고 다른 기업들과 컨소시엄을 구성하여 공동으로 인수하거나 지분투자를 통해 인수하려 시도함

 

삼성, SK 하이닉스가 ARM 인수하고자 하는 목적

(1) CPU같은 시스템 반도체 = 다품종 소량생산

  • 반도체를 설계하는 팹리스 그리고 설계를 받아 생산하는 파운드리 등의 협업 필요
  • 메모리 시장보다 크고 다양한 반도체 업체들과 협업 중요
  • 글로벌 팹리스 국가별 시장점유율은 1%, 대부분 퀄컴, AMD, 브로드컴, 엔비디아, 미디어텍 같은 미국과 대만 기업들이 점령 → 경쟁력 떨어짐

(2) 연간매출 1천억원이 넘는 국내 팹리스 기업도 단 7곳 뿐이며, 국내 팹리스 생태계 조성까지는 많은 시간이 소요될 것으로 예상됨
(3) 인공지능, VR, 5G, IoT 같은 기술들이 본격화되면 시스템 반도체의 수요는 더불어 증가할 예상
(4) 이를 통해 글로벌 시스템 반도체 경쟁력을 갖추고자 함 (삼성 하이닉스는 메모리 시장, 시스템 반도체는 2배이상 더 큼)


 

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