2025년 글로벌 반도체 산업 - 10대 하이라이트 !!!

2024년 모멘텀과 회복 이후 글로벌 반도체 산업은 2025년 시장 성과에 대해 낙관하고 있습니다.

WSTS는 2024년 글로벌 매출이 전년 동기 대비 19.0% 증가한 6,269억 달러에 이를 것으로 전망했다.

2025년 글로벌 매출은 전년 대비 11.2% 증가한 6,972억 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

시장 모멘텀이 계속 회복됨에 따라 상위 10개 반도체 기술 트렌드가 도약할 준비가 되어 있습니다.

 

01. 2nm 이하 공정 양산

 

2025년은 첨단 공정 파운드리가 2nm 이하의 공정을 제공할 수 있는 시점입니다.

TSMC의 2나노 공정은 2025년 하반기에 양산될 것으로 예상되며, 이는 TSMC가 FinFet 아키텍처에서 GAA(Total Surround Gate) 아키텍처로 전환하는 첫 번째 공정 노드이며, 나노시트 트랜지스터 기술이 도입될 예정이다.

 

삼성전자는 2025년 2나노 공정에서 SF2를 양산할 계획이며, 2025년부터 2027년까지 모바일, 고성능 컴퓨팅, AI(SF2X와 SF2Z 모두 이 분야를 지향하지만 SF2Z는 후면 전력 기술을 사용함) 및 자동차용으로 각각 다른 버전의 SF2P, SF2X, SF2Z, SF2A를 출시할 예정이다.

 

인텔의 인텔 18A(1.8nm)도 2025년에 양산될 예정이며 RibbonFET 풀 서라운드 게이트 트랜지스터 아키텍처와 PowerVia 백사이드 전력 공급 기술을 사용할 예정이며, Intel 18A의 첫 번째 외부 고객은 2025년 상반기에 테이프아웃을 완료할 것으로 예상됩니다.

 

02. HBM4는 빠르면 올해 하반기에 출하될 예정이다

 

HBM의 반복과 제조는 이미 레이싱 모드에 있습니다.

엔비디아의 신제품 출시 리듬에 맞추기 위해 당초 2026년 양산 예정이었던 SK하이닉스의 HBM4를 2025년 하반기에 양산하고 TSMC의 3나노 공정을 이용해 양산할 것으로 알려졌다.

 

삼성전자는 마이크로소프트, 메타 등 고객사를 대상으로 HBM4 개발이 완료되는 대로 2025년 말까지 양산을 시작할 계획이라는 소문도 나왔다.

 

JEDEC 솔리드 스테이트 기술 협회(JEDEC Solid State Technology Association)에서 발표한 예비 HBM4 사양에 따르면, HBM4는 단일 스택 내 레이어 수를 최대 12개 레이어에서 HBM3에서 최대 16개 레이어로 늘렸으며, 6.4GT/s의 데이터 전송 속도로 스택당 2048비트 인터페이스를 지원할 예정이다.

 

03. 첨단 포장의 생산 능력은 계속 증가하고 있습니다.

 

2024년에는 첨단 패키징 붐이 회복되어 패키징 및 테스트 산업이 개선될 것입니다. 2025년에도 첨단 패키징 시장에 대한 수요는 계속 증가할 것으로 예상되며 OSAT(패키징 및 테스트 파운드리) 및 주요 웨이퍼 팹은 첨단 패키징 생산 능력을 더욱 확장하고 기술 업그레이드를 촉진할 것입니다.

 

TSMC는 CoWoS 생산능력 확대에 박차를 가하는 한편, CoWoS 마스크 크기를 2023년 3.3배에서 2025년부터 2026년 5.5배로 늘리고, 기판 면적은 100×100mm 이상, 최대 용량은 HBM4 12대를 보유할 예정이다.

 

JCET의 상하이 린강 자동차용 칩 제조 기지는 2025년에 완공되어 사용될 계획입니다. Tongfu Chaowei Suzhou의 새로운 기지인 Tongfu Chaowei (Suzhou) Microelectronics Co., Ltd. 프로젝트의 첫 번째 단계는 2025년 1월에 대량 생산을 달성할 것으로 예상되며 FCBGA 고급 고급 패키징 및 테스트에 참여하고 있습니다.

 

Huatian Technology의 Jiangsu Pangu Semiconductor 기판 수준 패키징 및 테스트 프로젝트는 2025년 1분기에 공정 장비 입주를 완료하고 생산에 투입할 예정이며 기판 수준 팬아웃 패키징 기술의 대규모 대량 생산을 촉진하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

 

04. AI 프로세서 출하량은 계속해서 강세를 보이고 있습니다.

 

2025년에는 새로운 AI 칩이 출시되거나 출시될 예정이며, 아키텍처, 제조 프로세스 및 방열 방법은 더 강력한 컴퓨팅 성능과 에너지 효율성을 제공하기 위해 반복적으로 업데이트될 것입니다.

 

인텔은 2025년 인텔의 18A 프로세스를 기반으로 하는 AI PC 프로세서인 팬더 레이크(Panther Lake)와 데이터센터 프로세서인 클리어워터 포레스트(Clearwater Forest)를 출시할 예정이다. 엔비디아는 2025년 차세대 '블랙웰 울트라' GB300을 출시할 예정이며, 앞서 출시한 GB200 NVL4 슈퍼칩은 2025년 하반기에 출시될 예정이다.

 

AMD는 2025년 차세대 AMD CDNA 4 아키텍처를 출시할 예정이며, 이는 CDNA 3 기반 Instinct 가속기보다 최대 35배 빠른 AI 추론 성능을 제공할 것으로 예상됩니다. AI 프로세서의 출하 모멘텀은 보관, 포장 및 기타 링크의 성장을 주도할 것입니다.

 

05. 하이엔드 인텔리전트 드라이빙 칩이 차에 탑승하는 창구 기간에 들어섰습니다.

 

2025년은 많은 자동차 칩 제조업체가 하이엔드 지능형 주행의 종착점이자 양산 및 자동차를 위한 창구로 간주합니다. 호라이즌 슈퍼드라이브(Horizon SuperDrive) 올시나리오 인텔리전트 드라이빙 솔루션은 2025년 3분기에 최초의 양산형 협력 모델을 선보일 것으로 예상되며, 저니 6 플래그십 버전을 중첩하여 "2025년 양산의 중요한 시기에서 승리"할 것으로 예상된다. 검은깨 우당 시리즈는 2025년에 양산될 것으로 예상되며, 자율 주행, 지능형 조종석, 차체 제어 및 기타 컴퓨팅 기능을 위한 교차 도메인 통합 기능을 제공합니다.

 

자율주행 칩 'Xingchen-1'은 2025년 양산을 목표로 하고 있다. 국제 기업의 경우 2024년 10월에 발표된 퀄컴의 스냅드래곤 라이드 익스트림 플랫폼이 2025년에 샘플링될 예정이다. 또한 이전 세대의 Snapdragon Ride 플랫폼을 기반으로 Qualcomm은 12개 이상의 중국 파트너와 함께 지능형 주행 및 실내 주행 통합 솔루션을 만들었으며 2025년에도 자동차에서 계속 사용할 수 있습니다.

 

인텔의 첫 번째 Arc 차량 내 개별 그래픽 카드는 자동차 조종석의 컴퓨팅 성능에 대한 증가하는 수요를 충족하기 위해 2025년에 대량 생산될 예정입니다.

 

06. 양자 프로세서가 확장되었습니다.

 

UN은 2025년을 '양자 과학 기술의 해'로 선포했습니다. 2024년 말에는 Google의 Willow, 중국 과학기술대학의 "Zu Chongzhi No. 3"와 같은 최신 양자 프로세서가 속속 공개되어 큐비트 수, 양자 오류 수정, 일관성 시간, 양자 컴퓨팅의 우월성에서 돌파구를 마련할 것입니다.

 

2025년에 업계는 더 큰 규모의 양자 프로세서와 컴퓨팅 시스템을 도입할 것으로 예상됩니다. IBM은 2025년에 1,386큐비트를 포함하는 양자 통신 링크가 있는 다중 칩 프로세서인 Kookaburra를 출시할 예정입니다.

 

시연으로 IBM은 4158큐비트를 포함하는 시스템에 3개의 쿠카부라 칩을 연결할 것입니다. 또한 IBM은 2025년에 모듈식 프로세서, 미들웨어 및 양자 통신을 통합하여 최초의 양자 중심 슈퍼컴퓨터를 선보이고 양자 회로의 품질, 실행, 속도 및 병렬화를 더욱 개선할 예정입니다.

 

07. 실리콘 포토닉스 칩 제조 기술이 성숙하고 있습니다.

 

데이터 전송 속도에 대한 AI 서버의 요구 사항이 급격히 증가함에 따라 실리콘 칩 프로세스 흐름과 광전자의 장점을 고속 및 높은 에너지 효율로 통합한 실리콘 포토닉 칩이 많은 주목을 받고 있습니다.

 

2025년에는 실리콘 포토닉스 칩의 제조 공정이 성숙해질 것입니다. 후난성 인민 정부는 "세계 광학 계곡" 건설 가속화를 위한 행동 계획에서 2025년까지 12인치 기본 실리콘 광학 웨이퍼 공정 개발을 완료하고 세계 최고의 실리콘 포토닉스 웨이퍼 주조 및 제조 능력을 형성할 것이라고 언급했습니다.

 

"광동성 광 칩 산업의 혁신 및 발전 가속화를 위한 실행 계획(2024-2030)"은 광 칩 관련 부품 및 공정의 R&D 및 최적화를 지원하고 실리콘 포토닉스 통합, 이종 적분, 에피택셜 성장 및 에피택셜 공정, 제조 공정과 같은 광 칩 관련 제조 공정의 R&D 및 지속적인 최적화를 지원한다고 언급합니다.

 

엔비디아는 2024년 12월 IEDM 2024에서 TSMC와 공동으로 개발한 실리콘 포토닉스 프로토타입을 선보였습니다. TSMC는 2025년 플러그형 광 모듈용 1.6T 광학 엔진을 실현하고 소형 플러그형 제품에 대한 COUPE(Compact Universal Photonic Engine) 검증을 완료할 예정이다.

 

TSMC에 따르면 COUPE 기술은 SoIC-X 칩 적층 기술을 사용하여 광자 다이에 전자 다이를 적층하여 다이 간 인터페이스에서 더 낮은 저항과 더 높은 효율을 제공합니다.

 

08. AI는 반도체 생산과의 융합을 가속화합니다.

 

AI는 반도체 설계 및 제조의 전체 프로세스의 통합을 가속화하고 있습니다. 2024년 3월, 시놉시스(Synopsys)는 엔비디아의 GH200 그레이스 호퍼(Grace Hopper) 슈퍼칩 플랫폼에 AI 기반 EDA 기술 스택의 전체 제품군을 배포하여 칩 설계, 검증, 시뮬레이션 및 제조 전반에 걸쳐 최대 15배의 성능 향상을 제공했습니다.

 

2024년 7월, Aitomatic은 반도체 산업을 위해 맞춤화된 최초의 오픈 소스 모델인 SemiKong을 출시하여 칩 설계의 시장 출시 시간을 단축하고 최초 실리콘 수율을 개선하며 엔지니어의 학습 곡선을 가속화한다고 주장했습니다.

 

2025년에는 AI가 코너 예측, 데이터 피팅, 규칙 학습 등 EDA의 피팅 알고리즘과 작업을 지원하거나 대체할 것으로 예상됩니다. 제조 측면에서 TSMC는 2nm 이하 공정 개발에 NVIDIA의 컴퓨터 리소그래피 플랫폼인 cuLitho를 사용할 것으로 예상됩니다.

 

플랫폼이 제공하는 가속 컴퓨팅 및 생성형 AI를 통해 팹은 2nm 이상에서 신기술을 개발할 때 더 새로운 솔루션을 설계할 수 있도록 사용 가능한 컴퓨팅 성능과 엔지니어링 대역폭을 확보할 수 있습니다.

 

09. RISC-V는 이제 고성능으로 상용화되었습니다.

 

2024년에는 RISC-V가 고성능 칩 분야로 더욱 진출할 것입니다. 중국과학원(Chinese Academy of Sciences)의 컴퓨팅 기술 연구소(Institute of Computing Technology)와 베이징 오픈 소스 칩 연구소(Beijing Open Source Chip Research Institute)는 3세대 "Xiangshan" 오픈 소스 고성능 RISC-V 프로세서 코어를 출시했으며 성능 수준은 세계 1위에 진입했습니다.

 

동시에 인공지능, 데이터센터, 자율주행, 모바일 단말기 등 고성능 컴퓨팅 분야의 경우 신라이테크놀로지(Xinlai Technology), 에스윈(ESWIN), 스타파이브테크놀로지(StarFive Technology), 진디콩(Jindiekong) 등 다수의 국내 기업이 IP, 툴체인, 소프트웨어 플랫폼, AI PC 칩, AI MCU, 멀티미디어 프로세서 및 기타 칩, 개발 보드 및 기타 제품을 출시했으며 노트북 컴퓨터, 클라우드 컴퓨팅, 산업용 애플리케이션 분야에서 다수의 사례를 형성했습니다. RISC-V의 주요 발명자인 Krste Asanovi는 RISC-V 코어의 수가 2025년까지 800억 개로 증가할 것으로 예측합니다.

 

또한 2025년은 중국 RISC-V 산업이 과거와 미래를 연결하고 고성능 벤치마크 제품을 만드는 중요한 해로 간주되며, 상징적인 제품 개발을 가속화하고 생태 건설을 심화하며 RISC-V+AI 통합을 촉진하는 것이 업계의 합의가 되었습니다.

 

10. 실리콘 카바이드는 8인치 용량 변환 단계에 들어섰습니다.

 

2024년에 실리콘 카바이드 산업은 6인치에서 8인치로 전환 속도를 가속화했습니다. 2025년에 실리콘 카바이드 산업은 공식적으로 8인치 용량 변환 단계에 진입할 것입니다. ST의 중국 합작 투자 시설인 AnST SiC 소자 공장은 2025년에 양산을 시작할 것으로 예상됩니다.

 

Xinlian의 8인치 탄화규소 생산 라인은 2025년에 대규모 양산에 들어갈 계획입니다. ROHM 후쿠오카 지쿠고 공장은 2025년에 양산을 시작할 예정입니다. Resonac은 2025년에 8인치 실리콘 카바이드 기판의 대량 생산을 시작할 계획입니다. 온세미는 2025년 8인치 탄화규소 웨이퍼 생산을 시작할 예정이다.