반도체 산업

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]

HS4 무역 분류에 따른 2016년 국가별 전자 집적 회로 수출

UN 일치된 상품 설명 및 코딩 시스템 4에 의한 2016년 개별 반도체의 수출

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

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

매출

연간 반도체 매출 (1987–2018) 연도 수익 (명목) 수익 (인플레이션) 비고 2018 $481,090,000,000 $489,820,000,000 [1] 2017 $420,390,000,000 $438,480,000,000 [1] 2016 $345,850,000,000 $368,440,000,000 [1] 2015 $335,170,000,000 $361,520,000,000 [15] 2014 $335,840,000,000 $362,700,000,000 2013 $305,580,000,000 $335,400,000,000 2012 $291,560,000,000 $324,690,000,000 2011 $299,520,000,000 $340,420,000,000 2010 $298,320,000,000 $349,760,000,000 2009 $226,310,000,000 $269,700,000,000 2008 $280,000,000,000 $332,000,000,000 2007 $255,600,000,000 $315,200,000,000 [16] 2006 $247,700,000,000 $314,100,000,000 2005 $227,000,000,000 $297,000,000,000 [15] 2004 $213,000,000,000 $288,000,000,000 2000 $204,000,000,000 $303,000,000,000 1995 $144,000,000,000 $242,000,000,000 1992 $60,000,000,000 $109,000,000,000 1990 $51,000,000,000 $100,000,000,000 1987 $33,000,000,000 $74,000,000,000

2017년 매출 내역[1] 산업 부문 수익 시장 점유율 비고 메모리 $1,240억 30% [17] 로직 $1,022억 25% 마이크로프로세서 $639억 16% 전력 반도체 $368억 9% [18] 합계 $4203.9억 100% 2008 매출 내역 반도체 유형 수익 시장 점유율 비고 실리콘 MOS 집접 회로 칩 $2,500억 89.3% [19] 화합물 반도체 $200억 7.1% 전력 반도체 소자 $100억 3.6% [20] 합계 $2,800억 100%

시장 점유율

반도체 시장 점유율 (1980–2005)

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 시장 점유율 (1985–2000)

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%

마이크로프로세서 시장 점유율 (2005)^[22]

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

 파운드리 문서를 참고하십시오.

반도체 대기업 (연간 반도체 판매순)

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

주요 반도체 회사

회사명	본사 소재 국가	제조 유형[29]	하드웨어 제품
삼성전자	대한민국	IDM	낸드 플래시 메모리, DRAM, CMOS 센서, RF 트랜시버, OLED 디스플레이, SSD
인텔	미국	IDM
TSMC	대만	파운드리
SK하이닉스[a]	대한민국	IDM
마이크론[b]	미국	IDM	DRAM, NAND 플래시 메모리, SSD, 노어 플래시 메모리, 멀티 칩 패키지
퀄컴	미국	팹리스
브로드컴	미국	팹리스
도시바	일본	IDM
텍사스 인스트루먼트 (TI)	미국	IDM
아날로그 디바이스	미국	IDM	증폭기, 데이터 컨버터, 오디오 및 비디오 제품, RF 및 마이크로파, 센서, MEMS
마이크로칩	미국	IDM	마이크로컨트롤러 및 아날로그 반도체
NXP	네덜란드/ 미국	IDM
미디어텍	대만	팹리스
인피니온	독일	IDM
ST마이크로일렉트로닉스	스위스	IDM
소니	일본	IDM
ARM	영국/ 미국	팹리스
AMD	미국	팹리스
엔비디아	미국	팹리스
르네사스[c]	일본	IDM
글로벌파운드리[d]	미국	파운드리
온 세미컨덕터	미국	IDM
UMC	대만	파운드리
애플	미국	팹리스
후지쯔	일본	IDM
히타치	일본	IDM
IBM	미국	팹리스
미쓰비시	일본	IDM
파나소닉	일본	IDM
맥심 인티그레이티드	미국
이미지네이션 테크놀로지	영국	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

반도체 소자 (생산량 추정 백만개)^[30]

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

집적 회로 칩 (생산량 추정 백만개)^[30]

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

개별 소자 (생산량 추정 백만대)^[42][30]

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

판매

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	대만	미국	미국	대만
2	미국	대한민국	대만	미국
3	중국	일본	중국	중국
4	이스라엘	유럽 연합	유럽 연합	싱가포르
5	대한민국	대만	일본	일본

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

 세계 지적 재산권 지표 문서를 참고하십시오.

2005년 기준 전세계 반도체 특허수의 국가별 순위는 다음과 같다.^[46]

순위	국가	특허수 (대략)
1	일본	30,500
2	대한민국	13,500
3	미국	9,500
4	대만	4,000
5	중국	3,500
6	독일	2,500

같이 보기

• 반도체
• 반도체 소자
• 반도체 메모리
• 전자 설계 자동화
• 연도별 반도체 기업 순위

주해

1. 전신은 현대전자.
2. 엘피다 메모리 및 파워칩 인수.
3. 전신은 NEC Electronics.
4. Chartered Semiconductor Manufacturing 인수.