반도체 제작을 도와주는 디자인하우스의 이해와 관련주

디자인하우스의 의미와 중요성

건축에도 디자인하우스가 있지만, 반도체에도 디자인하우스가 있다. 디자인하우스는 반도체를 생산하는 "파운드리"와 설계하는 "팹리스"의 연결 역할을 한다. 팹리스가 설계를 하면, 디자인하우스가 제조용 설계 도면으로 다시 만들고 파운드리가 해당 반도체를 생산한다. 

 

우리 생각에는 그냥 팹리스의 설계를 따라서 파운드리가 그대로 제조하면 되는 거 아닌가 싶다. 그런데, 팹리스는 알고리즘을 구현하는 데 집중해서 설계를 만든다고 한다. 그래서 팹리스의 설계는 실제 파운드리가 구현할 수 있는 설계와 차이가 있다고 한다. 

 

예를 들어, TSMC는 535개 이상의 고객사를 보유하고 있다. 고객마다 요구하는 반도체 성능이 달라서 설계도 다르다. TSMC가 모든 고객의 요구를 파악해 제조에 적합한 설계로 변경하는 것은 매우 비효율적이다.

 

애플 등 빅테크 매출에 큰 비중을 차지하는 고객의 경우는 디자인하우스를 거치지 않고, TSMC가 직접한다고 한다. 돈이 짱이다. 아무튼 빅테크를 제외하고 다른 자잘한 설계 업체의 경우 디자인하우스가 개입하게 된다. 

 

디자인하우스의 종류와 매출 발생

디자인하우스도 종류가 있다. 대부분의 디자인하우스는 DSP와 VDP로 나뉜다. 대부분의 업체들이 DSP와 VDP를 모두 하고 있다. 수익성에서는 DSP가 더 높은데 왜 그런지 밑에 비교를 통해 살펴보자. 

 

DSP는 Design Solution Partner)의 약자이다. DSP 디자인하우스는 먼저 팹리스 업체에 접촉을 한다. 팹리스 업체를 꼬셔서 직접 파운드리 업체에 연결해준다. 고객을 본인들이 물고와서 나중에 재설계에 참여하는 방식이다. 

 

VDP는 Virtual Design Partner의 약자이다. VDP는 파운드리가 팹리스에 수주한 물량을 제조용 설계도로 변경하는 역할을 한다. VDP는 전통적인 다지인하우스의 역할이다. 조금 수동적이라고 볼 수 있다. 

 

디자인하우스의 매출은 개발과 양산으로 나뉜다. 개발은 재설계를 통해 발생하는 매출이고, 2~3년에 걸쳐 매출로 인식된다. 재설계를 공짜로 하지는 않는다. 재설계된 제품이 실제 생산에 들어가게 되면 양산하게 되는데 그에 따른 매출이 양산 매출이다, 

 

디자인하우스 관련주 

대표적인 디자인하우스는 GUC(글로벌 유니칩)이다. 글로벌 1위 디자인하우스라서 글로벌 1위 파운드리 TSMC의 메인 디자인하우스이다. TSMC에서 비중이 조금 떨어지는 업체들은 GUC에서 영업한다고 알려져 있다. 

 

가온칩스는 대표적인 국내 디자인하우스이다. 삼성 파운드리의 DSP 1위 기업이다. 모든 임원이 삼성전자 출신이라는 것이 특징이다. 지금까지 5nm 공정을 포함해 총 200건의 설계를 누적적으로 수행했고, ARM과 파트너를 맺고 있다. 

 

매출 비중의 대부분의 개발에서 발생하고, 양산에 따른 매출은 주로 차량용 반도체에서 발생한다. 차량용 반도체 매출 비중이 20%에 달한다. AI 반도체 매출 비중도 13%에 달한다. 

 

가온칩스는 2023년 깆군으로 선단 노드, 그러니까 최신형 반도체, 만들기 어려운 반도체 비중이 80%에 달한다. 현재 개발 매출로 인식되고 있는데, 2025년부터 양산에 들어가게 되면, 매출이 드라마틱하게 성장할 것으로 예상된다. 

 

에이디테크놀리지는 경력이 특이하다. 2020년까지 TSMC에 속해 있다가 삼성 파운드리로 이직했다. 레알마드리드에서 뛰다가 바르셀로나로 이적한 느낌이다. TSMC가 물량을 많이 주지 않아서 팀을 변경했다고 한다. 삼성의 5nm 파운드리를 이용해 2025년에 양산할 예정이다. 

 

디자인하우스의 미래 

메모리 반도체의 경우는 표준화된 제품이기 때문에 디자인하우스의 중요성이 떨어진다고 한다. 그러나 시스템 반도체는 다르다. 4차 산업혁명으로 다양한 반도체가 다양한 기기에 필요하다. 그래서 반도체마다 요구되는 기능 다르고 설계도 복잡해져 디자인하우스의 중요성이 증가한다.

 

참고로 2020년 기준 TSMC는 매출 중에 2.9%를 디자인하우스에 지불했고, 삼성전자는 4%를 디자인하우스에 지불했다. 향후 기대되는 부분은 파운드리 매출 증가와 공정 미세화에 따른 디자인하우스의 수익성 증가이다. 

 

예전에는 디자인하우스가 단순 외주의 느낌이 강했다면, 요즘은 적극적으로 고객을 구해오는 것도 하고, 직접 설계에 참여하기도 하는 등 많은 변화가 있다고 한다. 미세공정의 비중이 높아지고 파운드리 중요성이 높아지면서 나오는 변화이다. 

 

디자인하우스 공부를 하면서 이베스트증권의 염승환 이사님이 만드신 함께배우기 영상에 많이 도움을 받았다. 염승환 이사님의 디자인하우스 공부 영향은 아래 링크를 참고하면 된다.

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임형록 교수님, 2차전지와 반도체에 대해 말하다. 전쟁과 국채는 덤으로