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국산 RF 스위치, 주오성웨이 이후 최고의 선택

2021-12-28 536
무선 주파수 스위치가 샘물 웅덩이를 휘저었다.


 
소형 무선 주파수 스위치 하나로 시가총액 150억 위안, 총이익률 50% 이상, 연간 매출 5억 위안을 달성한 주오성 마이크로는 국내 반도체 산업과 자본 시장에 엄청난 파급 효과를 가져왔습니다.
 
그 결과, 점점 더 많은 기업들이 RF 스위치 시장에 뛰어들고 있으며, 점점 더 많은 사람들이 제2의 주오성웨이가 되기를 꿈꾸고 있습니다.
 
옛말에 학문 분야에는 전문화가 있고, 입학 우선순위가 있다는 말이 있죠. RF 스위치 칩에 대한 가장 적절한 평가이기도 합니다. 저는 이 글을 통해 제 개인적인 의견을 표현하고자 합니다. 국내 RF 스위치 업계에서는 주오성웨이 이후로는 후계자가 없을 겁니다. 아마 언젠가 춘멍이 과거의 영광을 되살리며 반발할지도 모르죠.

칩 기술, 공급망 및 고객 관점에서 RF 스위치를 살펴보겠습니다.

RF 스위치를 만드는 것은 어렵지 않지만, RF 스위치의 성능을 향상시키는 것은 어렵습니다. RF 스위치를 통해 기업이 수익을 내는 것은 더욱 어렵습니다. 해답은 세 가지 측면에서 찾을 수 있습니다.
 
1. RF 스위치 칩 기술

2014년 당시 무선 주파수 스위치는 여전히 고급 제품이었고, 이를 개발할 수 있는 국내 연구 개발 인력은 극히 드물었으며, 제대로 개발할 수 있는 인력은 더욱 찾아보기 어려웠습니다.
 
2020년까지 RF 스위치는 일반적인 칩 제품으로 자리 잡았고, 많은 국내 RF 엔지니어들이 이를 제작할 수 있으며, 그 솜씨 또한 매우 뛰어납니다. 만약 누군가가 국내 RF 스위치를 스카이웍스나 코르보와 비교한다면, 그 사람은 외부인일 것입니다. 비교 대상은 줘성웨이(Zhuo Shengwei)여야 합니다.
 
주오성마이크로는 최고의 성능뿐만 아니라 최적의 비용 효율성까지 달성했습니다. 중국에서 RF 스위치를 제작할 때 최고의 기준은 주오성마이크로입니다. 주오성마이크로 RF 스위치의 성능과 다이 면적을 따라잡을 수 없다면, 굳이 다시 만들 필요가 없을 정도로 자원 낭비입니다.
 
무선 주파수 전환 기술 개발에는 여러 사람이 필요하지 않습니다. 무선 주파수 연구 개발 엔지니어 한두 명이면 충분합니다. 자금도 많이 필요하지 않고, 수천만 달러면 충분합니다. 사람과 돈을 쌓아두는 것은 무의미하지만, 적합한 무선 주파수 연구 개발 엔지니어와 제품 관리자를 찾는 것은 중요합니다.
 
휴대폰 PA 회사가 RF 스위치를 만들 때, 기술, 연구 개발 인력, 공급망, 고객은 모두 부차적인 것입니다. WiFi FEM 회사인 산우웨이처럼 RF 스위치를 만드는 것도 어렵지 않습니다. 연구 개발 인력은 여유 시간이 있을 때 개별 스위치를 설계하고, 웨이퍼 주조가 완료되면 웨이퍼를 함께 주조합니다. 제품 경쟁력이 있고 고객 수요가 있다면 대량 생산이 결정되고, 비용은 거의 들지 않습니다.
 
와이파이 스위치와 5G 휴대폰 RF 스위치는 성능 지표 면에서 매우 유사합니다. PIN만 변경하면 5G 휴대폰 RF 스위치로 만들 수 있습니다. 제작 자체는 간단하지만, RF 스위치를 대량 생산하여 수익을 내는 것은 쉽지 않습니다. 산우마이크로는 제품 분석 및 시장 조사를 통해 5G 휴대폰 RF 스위치 제작에 있어 특정 기술적 우위를 확보했습니다. 성능을 향상시키면서도 다이 면적을 30%까지 줄일 수 있는 기술(주오성마이크로 참조)을 보유하고 있어, 산우마이크로는 5G 휴대폰 RF 스위치 생산을 통해 시장에 큰 영향을 미칠 준비를 하고 있습니다.
 
2. 공급망

기술에 한계가 없으면 공급망이 핵심 경쟁력이 됩니다.
 
RF 스위치 분야에서는 기술적인 업그레이드나 반복적인 개선이 많지 않습니다. 대부분의 작업은 DIE(다이얼 인덕터) 면적을 줄이는 데 집중되어 있으며, 이는 중국 기업들의 강점이기도 합니다. 혁신적인 사고 없이는 신규 진입 기업들이 시장에서 기회를 찾기 어려울 것입니다.
 
무선 주파수 스위치는 이미 상용 제품이 되었습니다. 널리 유통되는 제품의 단가는 1.5~4센트이며, 판매를 위해서는 대량 생산이 필수적입니다. 웨이퍼 비용은 작은 부분을 차지하지만, 포장 및 테스트 비용이 대부분을 차지합니다. 대량 생산 없이는 협상력을 확보할 수 없습니다.
 
주오성 마이크로는 전체 공급망에서 가장 낮은 비용을 자랑합니다. SOI 웨이퍼 생산량이 많아 비용이 가장 저렴합니다. 패키징 및 테스트 부문에서도 자체적으로 많은 장비를 구매 및 구축하기 때문에 비용이 가장 낮습니다.
 
다음은 모바일폰 PA 회사입니다. 이 회사는 스위치와 LNA를 만드는 모듈에 SOI 웨이퍼를 대량으로 사용합니다. 웨이퍼 가격 경쟁력도 뛰어나며, 주오성 마이크로에 이어 두 번째로 높은 수준입니다. 패키징 및 테스트 공장에서도 PA 회사는 주요 고객이며, 스위치 패키징 및 테스트 비용도 저렴할 것으로 예상됩니다. 전체적으로 비용은 주오성보다 최소 10~20% 정도 높습니다.
 
현재 시중에 나와 있는 다른 국내산 RF 스위치의 출하량을 기준으로 판단할 때, 전체 공급망 비용은 주오성 마이크로보다 최소 20~30% 더 높은 것으로 보인다.
 
3. 고객

대형 고객 확보는 RF 스위치 시장에서 매우 중요한 관문입니다. 유명 브랜드 고객이 많을수록 가격이 높아지며, 주요 휴대폰 제조사들이 그 뒤를 잇고, 모듈 제조사들이 가장 가격에 민감합니다. 무선 주파수 스위치 수요의 95% 이상이 휴대폰 제조사에 집중되어 있습니다.
 
주오성웨이는 애플 휴대폰을 제외한 모든 주요 휴대폰 제조사에 RF 스위치를 공급하는 주요 업체로 자리매김했습니다. 향후 5년 안에 이와 같은 성과를 달성할 수 있는 기업은 주오성웨이 외에는 없을 것입니다. 주오성웨이가 이러한 고객들에게 최고의 공급업체로 인정받을 수 있었던 것은 적절한 시기와 장소, 그리고 뛰어난 인재 덕분입니다. 주 공급업체로서 고객사 공급 비중은 일반적으로 50%에서 80%에 달합니다.
 
모든 고객은 주오성웨이의 총이익률이 매우 높다는 것을 알고 있습니다. 그런데 왜 구매 담당자들은 주오성웨이 제품의 가격을 인하하지 않는 걸까요? 주오성마이크로의 RF 스위치 총이익률은 이미 최고점에 도달했을 것입니다. 올해 생산 능력이 부족하고, 고객의 최우선 과제는 납품과 생산을 보장하는 것입니다. 생산 능력 부족 문제가 해결되면 가격은 계속 억제될 것입니다. 하지만 주오성웨이의 총이익률이 50%에서 30%로 떨어지면 다른 회사들은 사실상 총이익을 내지 못하게 될 것입니다. 따라서 주오성웨이의 총이익률은 당분간 40% 수준을 유지할 것으로 예상됩니다.
 
제품 분류와 시장 수요로 RF 스위치를 살펴본다

RF 스위치 제품은 개별 스위치, 안테나 튜너, 스위치 모듈의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
 
무선 주파수 스위치 시장 규모는 얼마나 될까요? 일부 시장 조사 기관과 온라인에서 제공되는 정보는 종종 사람들에게 잘못된 인식을 심어줍니다. 예를 들어, 아래 그림을 참조하십시오.


위 그림에 따르면 RF 스위치 시장 규모는 2020년에 20억 달러 이상에 달할 것으로 예상됩니다. 중국 시장은 최소 50%의 시장 점유율을 차지하고 있으며, 그중 주오성웨이(Zhuoshengwei)가 최대 40%의 점유율을 차지하는 것으로 보입니다. 다른 국내 스위치 제조업체들의 점유율을 모두 합쳐도 주오성웨이의 5분의 1에도 미치지 못합니다. 그렇다면 나머지 절반의 RF 스위치는 어디에 있을까요? 바로 휴대폰 PA 모듈에 있으며, 앞으로 휴대폰 PA 모듈에 통합되는 스위치의 수가 점점 더 늘어날 것입니다.
 
휴대폰 모델 관점에서 RF 스위치를 살펴보면, 스마트폰은 다양한 주파수 대역에서 신호 수신 및 전송 요구를 충족하기 위해 RF 스위치의 수를 지속적으로 늘려야 합니다. 5G 주파수 대역의 수가 증가하고 금속 케이스의 투과율이 높아짐에 따라 독립형 RF 스위치에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 독립형 RF 스위치를 탑재한 5G 휴대폰의 수는 12~18개에 달할 것으로 예상되며, 독립형 RF 스위치를 탑재한 휴대폰의 사용은 두 배로 늘어날 것으로 전망됩니다. 아래 그림은 인터넷에서 가져온 것입니다.


위 그림에서 볼 수 있듯이 2G에서 5G로 넘어오면서 무선 주파수 스위치의 사용량이 크게 증가했습니다. 이러한 스위치에는 휴대폰 PA 모듈과 수신 모듈에 있는 스위치가 모두 포함됩니다. 4G에서 5G로 넘어오면서 개별 스위치의 수는 이처럼 크게 증가하지 않았습니다. 2G와 3G 시대에는 개별 스위치가 거의 사용되지 않았으며, 줘성웨이(Zhuo Shengwei)가 4G 휴대폰을 개발할 당시에도 마찬가지였습니다.
 
2021년은 개별 스위치에 대한 시장 수요의 정점이 될 것으로 예상되며, PA 모듈과 수신 모듈에는 더 많은 스위치가 통합될 것입니다. 시장 정보에 따르면 새로운 5G 휴대폰 PA 모듈에는 기존에 외부에 장착되던 개별 스위치 4개가 추가로 통합될 예정입니다. 이 새로운 5G 휴대폰 PA 모듈은 연말에 출시될 것으로 알려졌습니다.
 
수신 모듈에 대한 수요는 계속 증가하겠지만, 스위치, LNA, 필터를 통합한 모듈 설계의 난이도가 높아지고 기업 규모와 투자 요구 조건 또한 증가할 것입니다. 주오성웨이(Zhuoshengwei)는 중국 최대 수신 모듈 공급업체이며, 그 뒤를 이동통신 PA 업체들이 잇고 있습니다. 여러 5G 분해 보고서를 통해 이동통신 PA 업체들이 PA 모듈뿐만 아니라 수신 모듈도 공급하고 있음을 알 수 있습니다.
 
기술, 공급망, 고객 자원 측면에서 볼 때, 주오성웨이를 제외하면 국내 어떤 제조업체도 PA 모바일폰과 경쟁할 수 없습니다. 다른 RF 스위치 회사들은 개별 스위치를 만들 수는 있지만, 수신 모듈을 만들려면 기술, 공급망, 고객 확보 측면에서 진입 장벽이 훨씬 높아질 것입니다.
 
그러므로 RF 스위치를 제작할 때는 주오성웨이(Zhuo Shengwei)뿐만 아니라 휴대폰 PA 회사들도 살펴봐야 합니다. 요즘 휴대폰 PA 회사들이 만드는 개별 무선 주파수 스위치와 수신 모듈의 품질이 점점 좋아지고 있습니다.
 
주오성마이크로의 제품 구성 및 대응 능력 측면에서 RF 스위치를 살펴보겠습니다.

2021년 상반기 주오성웨이는 23억 5,900만 위안의 매출을 달성하여 전년 동기 대비 136.48% 증가했으며, 모회사에 귀속되는 순이익은 10억 1,400만 위안으로 전년 동기 대비 187.37% 증가했습니다.
 
주오성 마이크로 개별소자 사업부는 상반기 동안 안정적인 성장세를 유지하며 16억 6,100만 위안의 매출을 달성했습니다. 이는 전년 동기 대비 70.57% 증가, 지난해 하반기 대비 11.57% 증가한 수치입니다. 이러한 빠른 성장은 5G 이동통신 도입에 힘입은 바가 큽니다. 특히 무선 주파수 수신 모듈 사업이 상반기 매출 성장의 주요 동력이었습니다. 무선 주파수 수신 모듈은 2020년 하반기부터 주로 수신단 LFEM(무선 주파수 수신 모듈) 분야에서 판매되기 시작했습니다.
 
동시에 주오성 마이크로는 5G NR에 적합한 수신 모듈 제품군을 지속적으로 확대하고 있습니다. 송신기는 5G NR 주파수 대역용 메인 모듈인 L-PAMiF를 출시했으며, 시장 고객들로부터 이미 제품에 대한 긍정적인 반응을 얻고 있습니다.
 
주오성마이크로는 개별 소자 시장에서의 성장을 유지하기 위해 자체 생산 라인을 구축하고 모듈형 제품 구성을 개선했습니다.

(1) 주오성마이크로는 시장 수요에 따라 개별 소자 제품의 제품 반복을 지속적으로 추진하는 동시에 제품 제조 비용을 지속적으로 최적화하고 있습니다. 칩 설계 과정에서는 수요에 따라 비용 최적화 제품을 설계하고, 칩 제조, 패키징 및 테스트 과정에서는 공급업체와 장기적이고 안정적인 협력 관계를 구축하고, 생산 능력 확보를 위한 협상을 진행하며, 핵심 공정 및 기술 연구 개발에 참여하고, 동시에 핵심 장비를 직접 구매하여 제품 수율을 향상시키고 있습니다.

(2) RF 모듈용 필터의 국내 생산률이 낮은 문제를 해결하기 위해, 당사는 우시 리위안 경제개발구 관리위원회와 전략적 협력 계약을 체결하여 필터 및 RF 모듈 패키징 및 테스트 생산 라인을 구축하는 반도체 산업 생산 기지를 공동으로 건설하기로 했습니다. 초기 총 투자액은 2020년 11월에 8억 위안이었고, 2021년 3월에 추가로 2.7억 위안이 투자되었습니다. 올해 6월 현재, 건설 프로젝트의 주요 구조물이 성공적으로 완공되었으며, 연말 이전에 가동될 예정입니다.
 
실제로 주오성마이크로(Zhuosheng Micro)의 RF 스위치 사업은 2017년부터 급속한 성장을 보였습니다. 2015년 이전에는 RDA, 페이샹테크놀로지(Feixiang Technology), 웨이제촹신(Weijie Chuangxin) 등이 RF 스위치 제품을 공급해 왔습니다. 현재까지도 이들 회사의 RF 스위치 제품은 시장에서 꾸준히 판매되고 있습니다. RF 개별 스위치 사업은 성장세가 미미하고 고객 기반이 점차 축소되면서 주오성마이크로만이 시장을 주도하는 업체로 남게 되었습니다.


현재 국내 RF 스위치 제조업체는 15곳이 넘습니다. 시장 정보에 따르면, 주오성마이크로(Zhuosheng Micro)를 제외하고는 연간 개별 스위치 매출이 100억 위안을 넘는 기업은 없습니다. 샤오미(Xiaomi)를 비롯한 국내 RF 스위치 공급업체로는 주오성웨이(Zhuoshengwei), 온루이웨이(Onruiwei), 웨이제촹신(Weijiechuangxin), 아위닉(Awinic), 위어(Weir) 등이 있습니다. 주오성웨이를 제외한 나머지 업체들은 시장 점유율이 매우 낮습니다. 개별 스위치 생산량 감소와 가격 하락 추세를 고려할 때, 향후 어느 기업도 RF 스위치 부문에서 100억 위안의 매출을 달성하기는 어려울 것으로 예상됩니다. 주오성마이크로는 이러한 상황에 쉽게 대처할 수 없을 것이며, 주요 고객들이 주오성마이크로를 우선 공급업체로 선택하는 전략 또한 변함없이 유지될 것입니다. 나머지 시장은 10여 개 업체가 나눠 가질 것이며, 어느 한 업체가 과반수를 차지하기는 어려울 것입니다.
 
시장을 이기는 것도 어렵지만, 시장을 지키는 것은 더욱 어렵습니다. 주오성마이크로는 무선 주파수 스위치 시장에서 시장 점유율을 유지하고, 2류 업체들의 등장에 대비하기 위해 기술 연구 개발, 공급망 최적화, 고객 관계 강화에 지속적으로 노력할 것입니다.
 
주오성웨이는 마이크로 RF 스위치/LNA 및 수신 FEM의 완벽한 제품군, 안정적인 공급망, 그리고 탄탄한 고객 관계를 보유하고 있습니다. 가격 경쟁이 없다면 다른 기업들이 큰 기회를 잡기는 어려울 것입니다. 만약 가격 경쟁이 벌어진다면, 휴대폰 PA 회사들만이 이러한 경쟁력을 유지할 수 있을 것입니다. 하지만 휴대폰 PA 회사들은 상장 기업이어야 하기 때문에 RF 스위치에 많은 자원을 투자하여 이윤을 줄이거나 손해를 감수할 수는 없습니다. 아위닉과 웨일 역시 상장 기업이기에 합리적인 이윤 추구를 해야 합니다. 다른 RF 스위치 스타트업 기업들과의 비용 격차가 너무 큽니다. 주오성웨이가 50% 이상의 이윤을 유지한다고 해도 수익 마진이 거의 없습니다. 주오성웨이의 가격이 하락하면 그들은 손실을 볼 수밖에 없습니다. 따라서 RF 스위치 생산에 투자할 여력이 없습니다.
 
맺음말

2015년부터 무선 주파수 스위치를 제작해 오면서 저는 이 분야에 대한 경험과 이해를 쌓아왔습니다. 주오성웨이(Zhuoshengwei)의 경우, 무선 주파수 스위치는 부가 제품이나 보조 제품 라인으로만 활용될 수 있습니다. 만약 무선 주파수 스위치를 주력 상품으로 사업을 시작한다면 실패할 수밖에 없습니다. 마찬가지로, 무선 주파수 수신 모듈을 주력 상품으로 사업을 시작하는 것 또한 잘못된 선택일 것입니다.
 

국산 무선 주파수 스위치 덕분에 주오성웨이 이후 이 자리를 이어받을 만한 사람은 없다.



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