美·日 손잡고, 中은 맹추격…韓 낸드 "까딱하면 죽는다"

"D램이 바닥친다? 낸드플래시는 까딱하면 죽는다"

21일 글로벌 반도체 불황이 지속되는 가운데 한국의 메모리반도체 경쟁력도 마냥 안심할 수 없다며 국내 반도체 기업 관계자가 작심하고 내놓은 말이다. 삼성전자와 SK하이닉스 등 메모리반도체 대표 주자들은 D램과 낸드플래시를 주력제품으로 세계 시장을 이끌어 왔는데, 양 기둥 중 하나를 맡고 있는 낸드플래시에 빨간불이 켜졌다는 경고다.

낸드플래시는 D램에 비해 구조가 간단해 기술 진입장벽이 상대적으로 낮다. 업계는 중국의 최대 메모리반도체 회사인 YMTC(양쯔테크놀로지)를 최대 위협 중 하나로 꼽았다. YMTC는 중국 정부의 전폭적 지원을 등에 업고 삼성전자와 SK하이닉스를 무섭게 쫓아오고 있다. 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국 정부는 올해 초에만 YMTC에 9조원이 넘는 보조금을 투입했다.

일부 전문가들은 YMTC의 낸드플래시 기술력이 한국 기업들을 뛰어넘었다고 보기도 한다. YMTC가 공식 인정한 적은 없지만, 업계는 200단 이상의 낸드플래시를 세계 최초로 생산한 곳이 YMTC라고 추정하고 있다. 낸드플래시는 셀을 수직으로 많이 쌓아올릴수록 데이터 용량을 늘릴 수 있다. 때문에 메모리반도체 기업들은 단수 쌓기 경쟁에 열을 올리고 있다.

최정동 테크인사이츠 박사는 올해 초 열린글로벌 반도체 박람회 '세미콘 코리아 2023'에서 "YMTC가 낸드플래시 적층을 300~350단까지 쌓을 계획을 하고 있다"며 "(삼성전자와 SK하이닉스 등) 다른 업체들은 290단을 최대로 생각하고 있는만큼 한 2년 후엔 YMTC의 기술력이 한 세대까지 차이날 수 있다"고 말했다.

또 D램처럼 독과점 구도가 자리잡지 않은 점도 경쟁을 더욱 치열하게 만든다. D램은 3개사(삼성전자·SK하이닉스·미국 마이크론)가 글로벌 시장을 양분하고 있는데, 낸드의 경우 3개사 외에도 일본 키옥시아와 미국 웨스턴디지털, YMTC 등이 주요 생산업체다. 최근엔 글로벌 점유율 각가 2위와 4위인 키옥시아와 웨스턴디지털의 인수합병(M&A)설까지 흘러나오면서 국내 업체들을 더욱 긴장하게 하고 있다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 기준 키옥시아의 점유율은 21.5%, 웨스턴디지털은 15.2%다. 단순 합산했을때 점유율은 36.7%인데, 이는 1위인 삼성전자(34%)의 점유율보다도 높다. 3위 SK하이닉스의 점유율은 15.3%다.

메모리반도체 기업들에게 낸드플래시는 놓칠 수 없는 시장이다. AI(인공지능), 5G(5세대)이동통신, 고성능 컴퓨팅(HPC) 등 4차 산업혁명으로 데이터 수요가 늘면서 SSD(솔리드스테이트드라이브) 등 낸드플래시 시장은 계속해서 커질 전망이다. 옴디아에 따르면 2026년까지 낸드플래시의 연평균 성장률은 9.4%로, 모든 반도체 제품군 중 가장 성장률이 높다. 옴디아는 올해 낸드플래시 시장이 D램을 맞먹을만큼 커지고 2년 후인 2025년엔 능가할 것이라고 내다봤다.

삼성전자와 SK하이닉스는 적층 기술에 더해 3차원 셀을 바닥부터 꼭대기까지 균일하게 뚫는 공정 기술, 패키징 등 다양한 기술을 통해 공정 성숙도를 더 높여 리더 자리를 지킨다는 계획이다. 경쟁사들이 셀의 높이는 따라올 수 있을지라도 수율을 일정하게 유지하고 대량 양산을 하기 위해선 적층 기술 이상의 공정 기술이 필요하기 때문이다. 최 박사 역시 YMTC의 300~400단 낸드플래시 생산 가능성을 언급하면서도 "양산은 의문"이라고 분석했다.

SK하이닉스는 지난달부터 238단 4차원(4D) 낸드플래시 양산을 시작했다. 삼성전자는 지난해 11월부터 8세대(236단 추정) V낸드를 양산해오고 있다.내년엔 9세대 V낸드를 양산하고, 2030년까지 1000단 V낸드를 개발하겠다고 밝혔다.

한지연 기자 vividhan@mt.co.kr