최근 미국 전략가들이 고려하고 있는 수출 규제 속 중국 반도체의 새로운 위협.jpg

[도브라그램]

출처 - 펨코

1편 왜 최근의 역대급 반도체 불황은 한국 반도체 산업에 이득인가?.jpg

https://cafe.daum.net/dotax/Elgq/4171011?svc=cafeapi

2편 왜 삼성전자는 일본에 반도체 투자를 결정했을까?.jpg

https://cafe.daum.net/dotax/Elgq/4173395?svc=cafeapi

3편 미국은 어떻게 중국의 메모리 반도체 굴기를 무너뜨리는가?.jpg

https://cafe.daum.net/dotax/Elgq/4177282?svc=cafeapi

4편 최근 미국 반도체 정책의 배경이 되는 백악관 내부 보고서 내용.jpg

https://cafe.daum.net/dotax/Elgq/4187654?svc=cafeapi

매우 스압, 밑에 요약있음

출처 : 본인이 틈틈히 작성 + 갤럭시 갤러리 '뿌잉'님 의견 참고 

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이번에 다뤄볼 내용은 지난글 https://cafe.daum.net/dotax/Elgq/4187654?svc=cafeapi (미국 반도체 정책의 배경이 되는 백악관 보고서) 에 좀 더 보충해서 미국의 반도체 수출 통제 정책의 배경을 좀 더 설명하고 미국내에서 새롭게 제기되고 있는 중국 반도체의 위협에 대해서 소개하고자 함.

1. NSCAI의 수출 통제 권고안

우선 NSCAI란 기관에 대해 소개할텐데  2018년 트럼프 행정부 당시, '2019년 존 메케인 국방 승인 법'이라는 법안이 미 의회에서 통과되었는데 이 법의 1051조에 따라 인공지능과 머신 러닝 및 이와 관련된 기술 진보의 흐름속에서 국가 안보와 방위를 포괄적으로 다루기 위해 필요한 방법과 수단을 강구하자는 목적을 띄는 독립적인 위원회의 필요성이 제기되었음. 그렇게 해서 탄생한 기관이

인공지능 국가 안보 위원회 (The National Security Commission On Artifical Intelligence, NSCAI)임

그리고 NSCAI는 무려 2019년도부터 위원회의 취지와 맞는 보고서 초안을 작성하기 시작했는데 그게 2021년 3월에 완결되어 최종 보고서 (Final Report)라는 제목으로 발간되었음. 그 내용을 살펴볼 때 최근 미국의 반도체 정책과 AI 관련 정책 중 상당 부분 (혹은 대부분)은 NSCAI 보고서의 내용이 비중있게 반영되었다고 생각함. 즉 NSCAI에서 최종 보고서를 3월에 발간하였고 상무부 내부의 자체적인 조사와 NSCAI 최종 보고서 내용을 절충-반영한 결과물이 2021년 6월에 발간된 공급망 탄력성에 관한 백악관 보고서의 반도체 파트 (https://cafe.daum.net/dotax/Elgq/4187654?svc=cafeapi) 라고 보면 될 듯

약 750p에 달하는 해당 보고서를 NSCAI는 다음과 같이 소개하고 있음

인공지능 국가 안보 위원회 (NSCAI)의 임무는 대통령과 의회에 "미국의 국가 안보 및 국방 필요를 포괄적으로 해결하기 위해 인공지능, 머신러닝 및 관련 기술의 개발을 발전시키기 위한" 권고안을 제시하는 것입니다.

이 최종 보고서는 인공지능 시대에서 승리하기 위한 NSCAI의 전략을 제시합니다. 본 보고서의 16개 장은 주요 결론과 권고 사항을 제공합니다. 함께 제공되는 행동 청사진에는 미국 정부가 권고안을 이행하기 위해 취해야 할 세부 단계가 설명되어 있습니다.

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보고서는 미국의 인공지능 기술 현황 및 위험성, 취약점, 권고안 등 굉장히 방대한 내용을 다루는데 당연히 모든 내용을 살펴보진 않고 우리는 딱 수출 통제 파트만을 살펴볼것임. 왜 인공지능 관련 위원회가 반도체 수출 통제에 대한 내용을 다루는지 궁금해할 수 있을텐데 미국은 예전부터 인공지능 관련 기술을 미래 군사 및 국가안보와 관련된 핵심적인 기술로 바라보고 있었고 그 인공지능 기술발전과 구현에 있어서는 첨단 반도체가 핵심적인 품목이기 때문임

수출 통제와 관련된 부분은 

Chapter 14. 기술 보호 (Technology Protection) 파트에서 다루고 있음

225p

미국은 인공 지능(AI) 및 기타 최첨단 이중 용도 기술과 기초 연구를 겨냥한 지속적인 위협에 직면해 있습니다. 가장 큰 도전은 중국입니다. 중국 공산당은 2050년까지 '과학 기술 강국'이 되기 위해 합법 및 불법 기술이전에 대한 다각적인 캠페인에 착수했습니다. 이 캠페인은 의도적으로 미국의 핵심 부문, 기업, 연구 기관을 표적으로 삼고 있습니다. 수출 통제 우회, 미국 기업과의 지적 재산(IP) 접근을 위한 상업적 거래, 스파이 활동 등 중국의 미국 기술 도용으로 인해 미국은 연간 3,000억~6,000억 달러의 손실을 보고 있습니다.이는 즉각적인 손실만 반영한 수치이며, 시간이 지남에 따라 미국 경제에 미치는 지속적인 피해는 포함하지 않습니다. 중국은 사이버공간을 이용한 침입, 인재 채용 프로그램, 조작된 연구 파트너십을 통해 개방된 연구 환경을 동시에 악용하고 있습니다. 사실상 중국은 미국 납세자의 세금으로 군사 및 경제 현대화 자금을 조달하고 있습니다.

중국의 미국 기술 도용은 --- 수출 통제 우회, 지적 재산에 접근하기 위한 목적으로 미국 기업과의 상업적 거래 또는 스파이 활동 등 --- 연간 $300-$600 억 달러에 달하는 피해를 입히고 있습니다.

(※ 백악관 보고서의 내용에서도 이미 봐왔던 내용임. 다만 저 최점단 이중 용도 기술이란 주로 첨단 반도체를 의미함. 첨단 로직 / 메모리 반도체는 상업적 용도 (핸드폰 AP, 서버 등)에 사용될 수도 있지만 최신 무기에 군사적 목적으로 탑재 될 수 있음. 그래서 해당 보고서에서는 이중 용도 (dual-use)라는 표현이 많이 나옴)

226p

이 그림은 무얼 의미하냐하면 맨위는 중국이 현재 취하고 있는 미국에서 중국으로의 불법적인 기술 이전 전략 6가지 요소를 설명하고 있고 그 밑은 이러한 중국의 행태에 효과적으로 대응하기 위한 3가지 전술을 설명하고 있음 

그 3가지 전술 중 하나가 U.S. Export Controls (미국 수출 통제)임

이중용도 상업 기술이 국가 안보에 점점 더 중요해짐에 따라 미국이 국가 안보를 위해 상업용 상품이나 자본의 이동을 제한하는 정책을 어떻게 설계할 것인가는 향후 10년의 결정적인 과제 중 하나가 될 것입니다. 수출 통제는 특히 민감한 장비가 전략적 경쟁자로 이전되는 것을 방지하는 데 활용될 수 있을 뿐만 아니라 국방 분야에 적용되는 민감한 기술 분야에서 자국 산업을 육성하려는 경쟁자(※ 중국)의 노력을 늦추는 데에도 활용될 수 있으며, 제대로 실행될 경우 경쟁자를 늦추는 수출 통제를 통해 미국의 기존 국방 우위를 장기간 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 제트 엔진 기술에 대한 미국의 수출 통제는 거의 30년 동안 군용 항공기에 사용할 최신 제트 엔진을 국내에서 생산하려는 중국 정부의 노력을 방해해 왔습니다.

(※ 과거 최신 항공기 엔진 수출 통제를 통해 중국 정부의 엔진기술 자립 노력을 30년 간 방해할 수 있었듯, 반도체 분야에서의 수출 통제 역시 중국의 반도체 및 AI 산업에서의 굴기도 효과적으로 늦출수 있을것이라는 의미)

230p, 미국의 수출 통제 전술에 대한 권고안 설명 中

주요 반도체 제조 장비(SME)에 대한 표적 수출 통제를 활용합니다.

가능한 경우, 미국은 수출 통제를 사용하여 경쟁자(※ 중국)가 전략적 또는 군사적 우위를 확보할 수 있는 AI 역량을 확보하지 못하도록 막아야 합니다. 경쟁업체의 AI 역량을 제한하기 위한 미국의 주요 수출 통제 대상은 하이엔드 칩 제조에 필요한 정교한 반도체 제조 장비여야 합니다. 반도체 제조 장비는 다음과 같은 이유로 수출 통제의 중요한 요충지이자 매력적인 표적입니다:

- 고급 AI는 점점 더 하이엔드 컴퓨팅 기능에 의존하고 있습니다;

- 중국은 하이엔드 반도체 공급을 해외 기업에 의존하고 있습니다.

- 반도체 제조 장비의 제작는 전문화되어 있으며 미국과 그 동맹국 (※ 일본, 네덜란드)이 장악하고 있습니다.

경쟁업체의 AI 역량을 제한하기 위한 미국의 주요 수출 통제 대상은 첨단 칩을 제조하는 데 필요한 정교한 반도체 제조 장비(SME)여야 합니다.

(※ 중국에 대한 반도체 제조 장비 통제는 중국의 인공지능 및 첨단 산업 굴기를 지체시키는데 효과적인 전략이라고 설명하는 중)

230p 

중국은 첨단 칩을 대규모로 생산할 수 있는 자국 반도체 제조 산업을 육성하려는 미국의 유일한 경쟁국입니다.

중국의 하이엔드 반도체 제조 능력의 성장이 둔화되면 국방 분야에 가장 유용한 AI 칩을 제조할 수 있는 첨단 반도체 산업을 구축하려는 시도에 차질이 생길 수 있습니다. 이 보고서의 13장에서 설명한 미국의 반도체 리더십을 증진하기 위한 노력과 함께, 이는 다음과 같은 결과를 가져올 것입니다. 즉 최첨단 반도체 설계 및 제조 분야에서 중국보다 2세대 앞서겠다는 위원회가 제안한 미국의 정책 목표를 더욱 진전시킬 것입니다. 그러나 범용 반도체에 대한 규제는 이러한 칩을 생산할 수 있는 국가가 더 많다는 점을 고려할 때 효과적이지 않을 것입니다. 이러한 규제가 일방적으로 시행될 경우 미국 반도체 산업에 해를 끼칠 수 있습니다.

(※ 이 부분을 보면 왜 미국이 모든 반도체를 수출 규제하지 않고 일부 첨단 반도체 생산 장비, 그리고 AI 관련 및 슈퍼 컴퓨터 관련 칩만 수출 통제를 하는지 알 수 있음)

230p, 구체적인 반도체 제조 장비 수출 통제 권고안 설명 中

반도체 제조 장비에 대한 미국, 네덜란드, 일본의 수출 통제 정책을 (일관되게) 조율하십시오. 

16nm 노드 이하에서 칩을 생산하는 데 필요한 정교한 포토리소그래피 (노광) 장비, 특히 극자외선(EUV) 및 불화아르곤(ArF) 침지 리소그래피 장비는 가장 복잡하고 고가의 반도체 제조 장비입니다. 이러한 장비는 심지어 (일반적인) 반도체 제조 장비보다 더 전문화되어 있으며 미국, 네덜란드, 일본이 전체 시장을 장악하고 있습니다. 국무부와 상무부는 네덜란드 및 일본 정부와 협력하여 첨단 반도체 장비, 특히 EUV 및 ArF 노광 장비에 대한 3국의 수출 허가 절차를 이러한 장비의 대중국 수출에 대한 추정적 허가 거부 정책으로 조정해야 합니다. 이는 7나노 또는 5나노 칩을 대규모로 국내에서 생산하려는 중국의 노력을 늦추고 중국의 반도체 생산 능력을 제한할 수 있습니다.

칩 생산 능력을 제한하고, 중국 기업이 기존 장비를 수리하거나 교체할 수 있는 능력을 제한함으로써 고급 AI 애플리케이션에 가장 유용하다고 평가되는 16nm 이하의 노드에서 칩을 생산할 수 있는 능력을 제한할 수 있습니다.

(※ 당시 21년 3월에 발간된 보고서의 권고안과 23년 6월  현재까지 미국의 반도체 장비 수출 규제 범위와 네덜란드-일본과의 규제 협력이 정확하게 일치하고 있음. 실제로 로직 반도체 제조 장비 분야에서 미국의 규제 범위는 FinFet 구조 및 16/14nm 였기도 함) 

이러한 권고안은 행동 청사진 (Blueprint for Action) 파트에서 더 자세히 나옴

498-499p, 수출 통제 권고안 설명 中

권장 사항: 주요 반도체 제조에 대한 표적 수출 통제 활용 

위원회는 AI 알고리즘에 대한 수출 통제가 광범위한 가용성과 상업적 사용을 고려할 때 효과적이지 않을 것이라고 생각하지만, 특정 하드웨어 구성 요소에 대한 수출 통제는 국가 안보 애플리케이션을 통해 경쟁업체의 AI 역량을 제한하고 발전을 늦출 수 있습니다. 범용 반도체에 대한 전면적인 통제는 미국 반도체 산업에 상당한 피해를 입힐 수 있으며 미국의 전반적인 반도체 경쟁력에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 정책 입안자들은 이러한 통제를 신중하게 적용해야 합니다.

그러나 미국 또는 미국 및 소수의 가까운 동맹국만이 생산하고 첨단 국방 애플리케이션에 필수적인 핵심 부품에 대한 표적 통제는 핵심 부품에 대한 표적 통제는 상대적으로 적은 비용으로 상당한 전략적 영향을 미칠 수 있습니다.

이러한 통제의 주요 대상은 하이엔드 칩셋을 생산하는 데 필요한 일부 하이엔드 반도체 제조 장비(SME), 특히 포토리소그래피 장비가 되어야 합니다. 중국은 2014년부터 2018년까지 전 세계 수입의 29%를 차지한 세계 최대의 반도체 제조 장비 수입국이며, 가장 규모가 크거나 가장 정교한 반도체 장비 제조 회사는 중국에 위치해 있지 않습니다. 이 보고서의 13장에서 논의한 바와 같이, 미국은 이러한 통제를 시행하는 동시에 칩을 대규모로 생산하는 데 필요한 반도체 제조 장비 및 부품의 국내 개발 및 제조에 우선적으로 자금을 지원해야 합니다.

(※ 즉 수출 통제시, 중국에 대한 무차별적인 수출 통제는 오히려 자국 반도체 산업에 큰 피해를 줄 수 있으므로 비추천, 핵심적인 몇몇 반도체 제조 장비 및 첨단 칩만을 대상으로 수출 통제시를 시행하여 최소한의 비용으로 최대 효과를 얻어내야 한다는 의미임, 전쟁으로 비유하면 융단 폭격이 아니라 핀포인트 폭격을 하겠다는 것)

499-500p, 상무부의 국무부가 취해야할 구체적인 행동 권고안 中

상무부와 국무부가 취해야 할 조치:

미국, 네덜란드, 일본의 수출 통제 정책을 일관되게 조율하여 EUV 및 ArF 노광 장비를 포함한 첨단 반도체 장비의 대중국 수출을 제한하십시오.

o 국무부와 상무부는 첨단 반도체 장비, 특히 16nm 노드 이하에서 칩을 생산할 수 있는 극자외선 노광(EUV) 장비와 불화아르곤(ArF) 침지 노광 장비에 대한 미국, 네덜란드, 일본의 수출 통제 정책을 일치시키기 위해 노력해야 합니다. 세 국가 모두 이러한 장비의 중국 수출에 대해 수출 허가를 추정적으로 거부하는 정책을 수립해야 합니다. 여기에는 EUV 스캐너 도구뿐만 아니라 레지스트 처리 도구, EUV 광원, 거울, 레이저 증폭기 등 해당 장비에 사용되는 특수 구성품이 포함되어야 합니다. 이러한 통제가 효과적일 경우 중국 정부는 자국 첨단 반도체 제조 역량을 키우기 어렵고 장비 수리가 복잡해져 첨단 후방 제조 역량이 저하될 것입니다. 이는 본 보고서 13장에서 권고한 미국의 반도체 리더십을 촉진하기 위한 환급 가능한 투자 세액 공제와 함께, 첨단 반도체 설계 및 제조 분야에서 중국보다 2세대 앞서겠다는 위원회가 제안한 미국의 정책 목표를 더욱 촉진할 것입니다.

중국 반도체 산업에 대한 미국의 기존 반도체 장비 수출 통제의 효과를 평가하고 추가 장비에 대한 표적 통제가 실행 가능하고 필요한지 평가하십시오.

o 상무부와 국무부는 중국의 자국 첨단 반도체 산업에 대한 미국의 기존 반도체 장비 수출 통제의 효과를 평가해야 합니다. 이 검토 결과와 네덜란드와 일본이 EUV 및 불화아르곤(ArF) 침지 장비와 관련된 통제를 조율하는 데 동의할지 여부가 결정되기 전까지는 미국은 추가적인 핵심적 반도체 장비 규제 조치를 고려할 수 있습니다. 기존 통제가 중국의 첨단 제조 능력 개발을 늦추지 못한다면, 미국은 다음과 같은 조치를 고려할 수 있습니다.

일본 및 영국과 함께 원자층 식각 도구와 같이 동맹국 기업이 통제하는 다른 표적 장비의 초크 포인트에 대한 통제를 고려할 수 있습니다.

(※ 해당 부분은 정말 그대로 22년 실제 정책에 반영되었음)

500p, 첨단 반도체에 대한 수출 통제 권고안 설명 中

권장사항: 최종 용도 (※ 완제품) 수출 통제를 활용하여 AI의 악의적 사용 방지 

특정 최종 용도로 이중 용도 품목 (※ 첨단 반도체)의 이전을 제한하는 수출 통제는 특정 적대국으로의 기술 이전을 방지하는 데 효과적이지는 않지만 여전히 미국 기업과 기술이 인권 침해에 연루되는 것을 방지하는 데 역할을 할 수 있습니다. AI의 사용을 촉진하기 쉬운 특정 고급 이중 용도 장비의 경우 대규모 감시와 같은 인권 침해를 가능하게 하는 경우, 미국 기업은 해당 장비가 특정 악의적 목적에 사용되지 않을 것임을 인증하고 거래 기록을 보관해야 합니다. 최종 용도 통제 및 보고 요건은 목록 기반 통제에 비해 판매를 크게 지연시키지 않으며 상거래에 대한 장벽을 낮출 수 있습니다.

기업에게 자체 인증 및 자체 보고를 요구하면 미국 기업이 해외에서 고의로 나쁜 행동을 하는 것을 막을 수 있습니다.

(※ AI와 연관된 첨단 칩도 수출 규제하자! 라는 내용)

500p, 상무부가 취해야 할 구체적인 행동 권고안 中

상무부가 취해야 할 조치:

미국산 고급 AI 칩이 인권 침해에 사용되는 것을 방지하기 위해 최종 사용 통제 및 보고 요건을 시행하십시오.

o 상무부는 대량 감시 애플리케이션에 사용하기 위해 미국에서 설계 또는 제조된 고급 AI 칩에 대한 최종 사용 통제를 시행하고 이러한 칩의 중국 판매에 대한 보고 요건을 마련해야 합니다. 통제는 고성능 임계값을 초과하는 특정 고성능 GPU, ASIC 또는 FPGA와 같은 매우 하이엔드 또는 특수 칩만을 대상으로 해야 합니다. 상무부는 칩이 계속 개선됨에 의해 필요에 따라 이 임계값을 업데이트할 수 있습니다.

o 이러한 칩을 중국에 판매하는 모든 기업은 해당 칩이 지정된 인권 침해에 사용되지 않을 것임을 인증해야 합니다. 또한 이러한 칩을 판매하는 기업은 모든 칩 판매량, 수량, 판매처를 기재한 분기별 보고서를 BIS (※ 상무부 산하 산업안보국)에 제출해야 합니다.

수량, 그리고 어느 회사에 판매했는지. 이를 통해 미국 정부는 AI의 악의적인 사용을 촉진할 가능성이 가장 높은 칩을 쉽게 추적할 수 있으며, 기업은 이러한 행위를 하는 것으로 알려진 기업에 칩을 판매하지 못하도록 막을 수 있습니다.

(※ 위원회는 AI와 관련된 특정 첨단 반도체 특히 고성능 GPU, ASIC 등을 대상으로 수출 규제를 시행해야 함을 권고하고 있는데 상무부는 이 역시 그대로 받아들여 시행하고 있음)

잠깐 여기서 여담으로 몇몇 사람들은 최근 엔비디아 CEO가 이런 말을 한 기사를 본 적 있을 거임 

(2023년 5월 기사)

왜 갑자기 이런 말을 했을까? 

당연히 상무부가 수출통제 걸어서 수익성 높은 첨단 GPU를 중국에 팔고 싶어도 못파는 상태니까 저러는 것.

여하튼 해당 보고서에서 수출 통제 전략은 대략 이 정도로 살펴볼 수 있을 듯

2. 수출 통제의 효과 

보고서 권고안대로 미국 상무부는 대중 반도체 수출 통제를 시행하였고 국무부는 일본과 네덜란드에 요구하여 첨단 반도체 제조 장비 및 주요 구성품목 수출 제한에 동참시키는데 성공하였음

중국 최대의 파운드리 회사 SMIC는 자사가 제공하는 서비스 목록 중 규제 범위였던 14nm 공정을 목록에서 삭제함

(SMIC 홈페이지에서 삭제된 14nm 공정, 현재 공식적으로 제공하는 공정은 최대 28nm 수준임)

그리고 중국 정부와 중국 반도체 업체는 현재 미국의 제재가 이루어지고 있지 않은 레거시 (구형) 반도체에 투자를 집중하고 있는 모양새임. 이러한 투자 규모는 매우 대규모로 이루어지고 있어 2025년에는 레거시 반도체 시장에서 점유율 40%를 달성할 것이라는 전망이 나옴.

레거시 반도체란 대략 28nm 및 그 이전 공정에서 만들어지는 반도체를 의미함. 이렇게 보면 중국의 AI 및 첨단 반도체 산업 굴기를 저지하기 위한 미국의 규제 전략은 일단 현재까지는 승기를 잡고 있다고 볼 수 있음.

3. 중국의 레거시 반도체 생산 확대에 제기되는 우려

현재 중국에 지어지는 파운드리 공장이 31개에 웨이퍼 환산 기준으로 월 150만 장 CAPA에 육박함. 현재 TSMC 월 CAPA가 130만 장 이니 진짜 어마어마하게 공장을 짓는 중이라고 볼 수 있음

그리고 미국의 전략가들은 최근 이러한 중국의 레거시 반도체 생산 집중과 의존도 심화에 대해 우려를 표하고 있음. 레거시 칩이 왜 생각보다 중요하냐면  실세계에서 첨단 반도체보다 훨씬 널리 쓰이는 반도체가 레거시 반도체이기 때문. 예를 들어 세탁기 / 냉장고 / 차량 / 항공기 등에도 반도체가 탑재되는데 그런 류의 품목은 삼성이나 TSMC에서 경쟁하는 첨단 미세공정기술로 만들어지지 않고 그보다 훨씬 오래된 공정으로 만들어짐. 굳이 최신형 스마트폰이나 컴퓨터에 포함되는 반도체 처럼 성능이 좋을 필요가 없기 때문임.

여하튼 그 관련 내용을 하나씩 살펴 보겠음

1) 

대중국 반도체 수출 통제가 시행된 이후, 23년 2월 미 국가정보국 (DNI)에서 발간한, 연간 위협 평가 (Annual Threat Assessment)를 보면 해당 움직임에 대해 다음과 같이 서술하고 있음

9p

중국은 2024년까지 수십 개의 반도체 공장을 건설할 계획으로 새로운 칩 공장을 건설하는 데 있어 세계를 선도하고 있으며, 이 중 대부분은 더 오래된 성숙한 기술 생산에 전념할 것입니다.

중국은 2019년 전 세계 반도체 생산 능력의 11%에 불과했지만 2025년에는 18%에 달할 것으로 예상됩니다. 중국은 서방 국가의 수출 통제로 인해 어려움을 겪고 있기 때문에 저용량 범용 칩 기술에 집중하고 있으며, 중국이 이 분야의 강자가 될 수 있습니다. 결국 일부 구매자는 중국에 대한 의존도가 높아질 수 있습니다.

(※ 레거시 반도체에서의 중국에 대한 의존도 심화를 우려하고 있음)

2) 

또한 실질적으로 브루킹스 연구소와 함께 미국의 대외정책에 영향력을 행사한다고 평가받는 초당파적 싱크탱크인 미 국제전략문제연구소 (Center for Strategic & International Studies, CSIS)에서도 최근의 중국의 변화된 반도체 굴기 움직임을 주목했는데 2023년 3월 레거시 칩의 전략적 중요성 (The Strategic Importance of Legacy Chips) 라는 보고서에서 집중적으로 분석하였음

5-6p, 레거시 칩에 대한 중국 리스크 설명 中

중국 리스크

낮은 마진 외에도 레거시 칩 투자를 고려하는 미국 기업이 직면한 또 다른 주요 위험 요소는 중국입니다. 중국 정부는 최근 자국 칩 산업에 1,430억 달러를 투자한다고 발표했습니다. 중국 반도체 산업은 2021년과 2022년에 각각 123억 달러와 153억 달러를 자본 지출에 사용할 것으로 예상되며, 이는 전 세계 총액의 15%를 차지할 것입니다. 중국은 필요한 제조 장비를 확보할 수 있다는 가정 하에 향후 10년간 설치 웨이퍼 용량을 두 배 가까이 늘려 전 세계 설치 칩 용량의 약 19%에 도달할 것으로 예상됩니다. 반도체 산업 협회(SIA)의 분석에 따르면 "중국 EDA 업체들은 현재 레거시 칩을 위한 강력한 제품을 보유하고 있으며, 중국 국내 장비 업체들은 향후 몇 년 동안 성숙 노드(40/28nm) 생산을 위한 강력한 역량을 제공할 수 있을 것"이라고 합니다.

6p

첨단 칩 기술에 대한 서방의 대중국 수출 금지 조치를 고려할 때, 대부분의 신규 투자는 구형(28nm 이상) 디바이스 생산에 집중될 가능성이 높습니다. 첨단 칩 기술에 대한 미국의 대중국 수출 규제로 인해 의도하지 않은 결과는 과잉 생산과 잠재적으로 글로벌 레거시 칩 생산에 대한 중국의 지배로 이어지는 국가 지원 투자의 물결이 될 수 있습니다.

미국 전문가들은 이미 이러한 잠재적인 중국 지배의 위험성을 강조한 바 있습니다. 매트 포팅거 전 국가안보 부보좌관은 중국이 레거시 칩 제조 역량을 강화하면 "28나노미터 칩에 의존하는 모든 국가와 산업(군사 또는 민간)에 대해 중국이 강압적인 영향력을 행사할 수 있으며, 이는 칩 세계의 큰 골칫거리"라고 지적했습니다. 또 다른 반도체 전문가인 댄 허치슨은 "중국이 이러한 기술을 시장에 넘쳐나게 할 수 있습니다. 일반 기업들은 이 수준으로는 돈을 벌 수 없기 때문에 경쟁할 수 없습니다." 물론 새로운 장비의 혜택을 받는 국유 및 국영 기업은 수익을 낼 필요가 없습니다. 그들은 시장 점유율에 집중하여 외국 기업의 수익과 투자에 필요한 자원을 줄일 수 있고 그럴 가능성이 높습니다. 이로 인해 시장 경제의 당국은 선택의 여지가 거의 없게 됩니다.

'덤핑' 칩의 수출을 차단하거나 태양광 산업이 매출, 수익, 일자리, 혁신을 잃는 등 태양광 산업의 운명을 겪게 되는 것을 지켜볼 수밖에 없습니다.

첨단 칩 기술에 대한 미국 수출 규제의 의도하지 않은 결과는 과잉 생산과 잠재적으로 글로벌 레거시 칩 생산에 대한 중국의 지배로 이어지는 국가 지원 투자의 물결이 될 수 있습니다.

(※ 이 부분이 중요한데 CSIS 측에서는 미국의 대중국 첨단 반도체 칩과 생산장비 규제가 중국의 인공지능 및 첨단 반도체 산업 발전을 막는데 효과적일수 있어도 그 부작용으로 중국의 반도체 굴기가 레거시 칩 투자로 집중되어 해당 산업에서의 중국의 시장 지배력 확대를 가져올 수 있다는 것임. 역시 언제나 그래왔듯 공산당의 무한 보조금 정책을 통해서)

3) 

그 외 포린 어페어스 (Foreign Affairs)와 함께 미국 양대 외교 전문지로 평가받는 포린 폴리시 (Foreign Policy, FP)에도 23년 4월 3일 바이든이 레거시 반도체까지 규제범위를 확장해야 한다는 기고문이 올라오기도 하였음

바이든은 중국에 대한 반도체 제재를 확대할 필요가 있다 

미국 동맹국들이 성숙한 노드 칩에 대한 중국의 접근을 제한하면 중국이 레거시 칩 부문을 지배하려는 노력을 방해 할 수 있습니다.

4) 

이외에도 많은 외교 관련 전문지나 싱크탱크에서도 해당 내용을 언급하고 있는데 좀 더 직접적으로 이 문제를 제기한 건 23년 5월 18일에 미 의회조사국 (Congressional Research Service, CRS) 보고서에서 언급된 내용임. 참고로 미국 의회 조사국은 당파를 초월한 연구 기관으로서 미국 의회의 공식적인 싱크탱크 역할을 함. 연방 의원들이나 의회 상임위원회 등을 위해 조사와 연구, 분석 활동을 하고 자료를 제공하는 게 의회 조사국의 주된 업무임. 당연히 실제 미국의 정책 분야에도 강한 영향력을 행사함

CRS측이 대중 반도체 수출 통제 이후, 중국의 레거시 반도체에 대한 위협을 제기한건 

23년 5월 18일에 발간된 <반도체와 CHIPS 법: 글로벌 맥락> 이라는 보고서에서 처음으로 언급함

해당 보고서의 주 내용은 미국의 반도체 칩 과학법에서 지원하는 국가의 지원 노력이 주요 반도체 생산국 (대만, 한국 등)에 비해 부족하기에 국내(미국) 반도체 육성에 더 많은 금전적 / 행정적 / 제도적 지원이 필요하다는 것이지만 중국의 반도체 수출 통제 정책과 그 여파에 대해서도 언급한 내용이 있어 해당 부분만 발췌해봄 

22-23p

칩스법 가드레일

칩스 법은 이 법에 따라 재정 지원을 받는 기업이 10년 동안 중국에서 28nm 노드 미만의 반도체 기술을 생산할 수 없다는 기준을 설정한 반면, 중국의 산업 정책은 28nm 기술 노드의 반도체 기술을 첨단 기술로 간주하고 인센티브를 제공합니다. 이러한 미국과 중국 간의 접근 방식 차이는 반도체 칩 및 관련 장비와 서비스의 28nm 부문에서 미국의 중국으로의 기술 이전과 오프쇼어링을 가속화할 수 있는 전략적 개방을 중국에 남겨두고 있으며, 이에 따라 이 기술 노드에 글로벌 반도체 역량이 중국에 집중될 가능성이 있습니다. 28nm 노드는 연결성(예: 5G 기술, 블루투스, 무선)을 포함하여 수요가 증가하고 있는 많은 애플리케이션에 비용 효율적입니다;

전기 자동차의 전력 전자 장치, 디스플레이 시스템(예: 휴대폰 및 텔레비전 화면), 사물 인터넷(예: 시계 및 가정용 애플리케이션용 스마트 장치), 감지 애플리케이션. 현재 및 새롭게 부상하는 첨단 반도체 기능 중 상당수가 다른 기술 노드 중에서도 28nm 노드를 활용하거나 활용할 가능성이 있습니다. 중국은 미국의 기술 라이선스, 무역 및 투자가 제한되지 않는 성숙한 기술 노드에서 주도권을 잡을 수 있습니다. 또한 중국은 현재 기술 노드에서 다양한 유형의 칩을 더 광범위하게 사용하고 칩의 기능을 확장 할 수있는 새로운 재료와 반도체 생산 및 패키징 접근 방식의 출현을 통해 발전 할 수도 있습니다.

(※ 미국은 첨단 공정 영역인 28nm 미만의 반도체에 대해서만 규제를 적용하고 있지만 중국은 해당 레거시 노드를 집중 육성하고 있고 중국이 이 분양에서 주도권을 잡을 수 있음을 언급하고 있음)

23p

일부 반도체 업계 전문가들은 새로운 노드가 이전 노드의 기술 중 약 80%를 통합하는 등 한 노드에서 다음 노드로 넘어가는 기술에서 상당한 중복이 있다고 말합니다. 이러한 기술 중첩은 잠재적으로 중국이 더 작은 노드로 발전할 수 있는 핵심 역량에서 중요한 기준을 제공할 수 있습니다. 중국이 28nm 생산에서 전 세계를 선도하고 이러한 리더십 위치를 활용하여 기술 가치 사슬을 더욱 발전된 애플리케이션과 기술로 끌어올릴 수 있는 위험이 있습니다. 중국은 중국의 산업 정책의 범위와 규모, 정부의 지원과 노력으로 인해 이 부문에서 상당한 입지를 확보할 것으로 보입니다.

노력과 정부 지원 및 우선 순위의 정도. 중국 기업들은 일반적으로 기업들이 보다 선진화된 생산 수준으로 전환하는 과정에서 직면하는 문제를 해결하는 데 있어 국가의 지원을 받을 수 있습니다. 또한 중국 시장의 규모와 가전제품 생산의 글로벌 중심지로서의 역할, 전기 자동차와 같은 칩을 사용하는 신흥 기술 덕분에 생산 규모를 확장하는 데 있어 고유한 이점이 있습니다. 고급 칩으로의 전환은 어렵고 비용이 많이 들지만, 이는 중국 산업 정책의 최우선 목표이며 중국 정부는 이러한 과제를 극복하기 위해 비용을 보조하고 노력을 지원할 가능성이 높습니다.

(※ 현재 미국은 중국의 반도체 기술을 28nm 수준에서 묶어놓는데 만족할지 모르지만, 공정기술 발전의 약 80% 가량이 이전 공정과 중복됨을 설명하고 있음. 즉 중국은 28nm에서 얼마든지 다음 세대 공정으로 기술 발전을 취하기 쉬운 상태에 놓여있으므로 지금의 수출 통제 수준으로는 중국의 반도체 굴기를 억제하는데 부족할 수 있음을 언급하는 중)

26-27p, 위 현안들에 대해 의회가 취할 수 있는 조치에 대한 옵션 설명  中

의회는 CHIPS 법의 현행 투자 제한 (※ 28nm 이하 제한)이 중국에 대한 특정 우려를 해결하기 위해 일반적으로 적절한지, 연방 투자를 확보하고 의도 한 결과를 보장하기 위해 추가 조건과 보호가 필요한지 여부를 고려할 수 있습니다. 예를 들어, 미국 정부는 28nm 노드 이상의 반도체 기술을 제한하지 않지만, 중국 정부 정책은 광범위한 상용 제품(예: 휴대폰 및 스마트 기기)과 군사 시스템에 사용되는 28nm 노드 칩에 대한 투자를 장려하고 있습니다. 의회는 미국의 정책으로 인해 중국이 세계 시장에 상당한 영향을 미치면서 발전하고 진출할 수 있는 주요 반도체 시장 부문을 개방했는지 여부를 조사할 수 있습니다. 의회는 또한 미국의 수출 통제 정책이 설계 및 실제로 CHIPS 법 제한과 어느 정도 일치하는지, 그리고 추가 제한을 요구할지 여부를 평가할 수 있습니다.

(※ CRS는 의원들에게 현행 대중국 규제 수준이 적절한지 다시 한번 재고해볼 것과 상무부에 추가적인 수출 통제를 요구하는 것이 필요할 수 있다고 서술하고 있음)

중국 반도체에 대한 미국의 기존 투자 제한이 미국의 국가 안보 우려를 해소하는 데 어느 정도 적절한가? 연방 투자를 확보하고 의도한 결과를 보장하기 위해 추가적인 조건과 보호 조치가 어느 정도 필요한가? 예를 들어, 미국 정부는 28nm 노드 이상의 반도체 기술을 제한하지 않지만 중국 정부는 28nm 노드 칩에 대한 투자를 장려하는 정책을 시행하고 있습니다,

이 칩은 휴대폰, 스마트 기기 등 다양한 상용 제품과 군사 시스템에 사용됩니다.

의회는 중국의 제조 능력 향상에 중요한 역할을 하는 미국 반도체 장비, 도구 및 소프트웨어 수출에 대해 추가적인 조건이나 통제를 요구할지 여부를 검토할 수 있습니다. 이러한 품목에 대한 미국의 대중국 판매는 중국 정부가 국가 반도체 정책을 시작한 2014년 이후 거의 5배 증가했습니다. 의회는 다자간 통제의 제정을 요구할지 여부를 고려하고 실제로 이러한 통제가 의도대로 행사되는지 모니터링할 수 있습니다.

4. 정리

여기까지 정리하면 최근 미국은 기존의 계획과는 달리 현재 중국의 레거시 반도체 굴기에 대해서도 경계하고 있음을 알고 있음. 기존에는 중국의 인공지능 기술 발전을 저지할 목적으로 시행한 첨단 반도체 중심 수출 통제였지만 이제는 중국의 레거시 반도체의 대해서도 수출 통제를 해야한다라는 미국내 목소리가 점점 커지고 있음. 

이때 잠시 참고로 최근 발표된 일본의 대중 수출 규제 정책을 볼 필요가 있는데

미국의 대중 반도체 장비 수출 통제 동참 요구에 일본은 한발 더 나아가서 45nm급 범용 반도체 제조에 필요한 장비까지 수출 규제 범위에 포함시켰다라는 점임.

다시 말해 미국은 분명 자신들의 규제와 동일한 수준인 14/16nm 선폭을 제조하는 반도체 생산 장비에 대해서만 규제요구를 했을 것인데 일본은 한 발 더 앞으로 나아가서 45nm 까지 규제를 시행하였음.

특히 일본 반도체 장비 회사들의 중국에 대한 매출 의존도가 높음에도 저렇게 미국보다 더 강한 수준의 규제가 시행된 이유에는 추정컨데 중국의 레거시 반도체 굴기를 경계하는 일본의 의중이 있을 것이라는 점임. 일본은 미세공정 기술경쟁에서 뒤쳐진 이후로 자국 반도체 기업들 상당수 (소니, 르네사스 등)가 레거시 반도체 생산 공정 (최대 40nm 대)에 머무르고 있는데 해당 분야에서 중국 공산당이 보조금 먹이면서 자국 기업들 지원하면 일본 반도체 입장에서는 재앙이나 다를바 없기 때문.

그리고 이 점은 유럽의 몇 안되는 반도체 기업 (ST마이크로, 인피니온, NXP 등)도 마찬가지라서 만약 미국이 레거시 반도체까지 규제범위를 확대하면 유럽-일본이 미국의 통제 정책에 대해 지금보다 좀 더 호의적으로 나오고 좀 더 쉽게 대중 반도체 규제에 합류할 가능성도 있음

물론 그렇다고 미국이 규제를 반드시 확대할 것이라고 쉽게 생각해서는 안됨. 레거시 반도체는 구형 공정이니만큼 중국의 기술자립이 첨단 미세공정보다는 상당히 쉬움. 따라서 쉽사리 규제를 확대할 경우 중국의 반도체 공급망 자립만 더 강화시켜주는 (중국 반도체 장비사의 기술발전 가속화와 자생력 강화, 동시에 미국 장비사의 수익성 약화 및 기술투자 둔화)꼴이 될 수 있음.

또 레거시 반도체의 수요는 앞으로 사물인터넷, 자율주행이 보급됨에 따라 수요가 폭발적으로 증가할 예정임. 그리고 이들은 범용으로 저가에 공급되어야 하는 반도체이므로 중국이 맡기에 적합한 측면도 있음.

따라서 규제를 좀 더 확대할 지 말 지는 좀 더 두고봐야겠음. 그래도 저렇게 미국 내부에서 말이 나오는걸 봐선 추후 어떤 조치를 취하긴 할 것 같음

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요약

1. 2021년 3월 NSCAI (인공지능 국가 안보 위원회)에서 발간한 최종 보고서에서 중국의 인공지능 산업 발전에 따른 군사적-안보적 위협을 방지하기 위한 방안으로서 대중 반도체 수출 통제를 권고함  

2. 권고안의 내용은 첨단 반도체 생산에 필요한 몇몇 핵심 생산 장비와 첨단 컴퓨팅 칩을 규제해야한다는 내용으로 상무부측에서 작년부터 권고안을 그대로 반영하여 시행중임

3. 그렇게 중국의 첨단 반도체 생산의 굴기에 심각한 차질이 생기자 중국은 우선적으로 레거시 (구형) 반도체로의 생산을 집중하고 있음

4. 이 레거시 반도체 생산에 대해서는 미국은 현재로선 규제를 전혀 하지 않는 상태임

5. 이 추세가 계속된다면 2025년까지 중국이 레거시 반도체 생산에서 40%에 달하는 점유율을 차지할 것이라는 전망이 나옴

6. 레거시 반도체의 경우 차량, 가전제품, TV, 항공기, 통신, 공장, 의료, 일부 군사용 제품까지 널리 쓰이는 품목임. 

7. 사실 이러한 레거시 반도체가 소위 7나노, 5나노 이하의 첨단 미세공정 반도체보다 현재 수요가 더 많음. 모든 반도체를 최첨단 미세 공정에서 제조할 필요는 없기 때문. 2021년도에 발생한 반도체 부족 사태도 태반이 레거시 반도체 품목이었음

8. 수출 규제 이후 중국이 이러한 레거시 반도체 산업으로의 투자를 집중하자  미국 내에서는 이에 대한 우려의 목소리가 나오는 중임

9. 기존 수출 규제가 중국의 첨단 반도체 및 인공지능 기술을 억제하는, 즉 중국의 군사적-안보적 위협을 억제하는 데에는 효과적이나 레거시 반도체 분야에서의 경제적-산업적 위협은 의도치 않게 더 키울 수 있음

10. 미 국가정보국, CSIS, FP, CRS 등 미국의 유력한 싱크탱크 및 외교전문지에서는 이러한 위협을 지적하고 있음

11. 이와 관련하여 일본의 행보를 참고 할 수 있음. 일본은 23년 5월 대중국 반도체 수출 규제를 발표하였는데  규제 범위가 45nm 수준으로 미국보다 더 넓음. 이는 레거시 공정에 머물러 있는 자국의 반도체 산업을 보호하기 위한 일본의 의중이라고 판단됨.

12. 유럽의 반도체 기업들도 이러한 레거시 반도체 기업들이 다수이기 때문에 이 기술범위까지 미국이 규제를 넓힌다면 호재임. 이 경우 유럽도 호의적으로 미국에 협력할 수 있다고 생각함 

13. 다만 레거시 반도체의 경우 여러 이유 (중국 반도체 장비사의 자생력 강화 우려, 레거시 반도체의 낮은 가격의 공급)상 규제 범위를 넓히기가 마냥 쉽지는 않음. 다만 미국내에서 최근 저런 말들이 나오는걸 볼 때 내부적으로 규제확대를 고려하지 않을까 생각함  

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요약의 요약

1. 미국은 첨단 반조체 제조 장비와 첨단 칩에 한해 대중 수출 통제를 시행하였음

2. 그러자 중국은 반도체 굴기를 레거시 (구형) 반도체에 집중하고 있음

3. 미국 내부에선 이에 대해서도 우려하기 시작함 -> 제재확대해야 한다는 목소리도 커지는 중

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