[단독]삼성전자, '7세대 D램'으로 승부수...메모리사업부 내 양산TF 꾸려

D1d 개발 넘어 수율 잡는다...2026년 7세대 D램 양산 계획

서울 서초구 삼성전자 서초사옥. 뉴스 1

[파이낸셜뉴스]삼성전자가 차세대 메모리인 10나노미터(1nm=10억분의1m) 7세대 D램(1d) 양산을 위한 태스크포스(TF)를 꾸렸다. 차세대 고대역폭메모리(HBM) 성공을 위해 그 기반이 되는 선단 D램을 타임라인에 맞게 양산하기 위한 조치로 '1등 DNA' 회복에 시동을 걸었다는 평가가 나온다. 올해 1·4분기 글로벌 D램 시장에서 점유율 1위 자리를 경쟁사에 내준 만큼, 삼성전자는 차세대 메모리 시장에서 적기를 놓치지 않기 위해 총력을 다할 것으로 예상된다.

양산 염두에 둔 7세대 D램 TF 새롭게 꾸려

23일 업계에 따르면 삼성전자 반도체(DS)부문 메모리사업부는 10나노 7세대 D램(1d) 양산 막바지인 프로세스아키텍처(PA) 단계를 담당하는 TF를 새로 꾸리고, 내부적으로 인력을 충원하고 있다. 현재 반도체연구소 내 D램 기술개발(TD) 조직이 있고, D1d 개발을 담당하는 팀은 이미 운영되고 있다. 이번 TF를 통해선 제품 완성도를 높이기에 총력을 다하려는 것으로 풀이된다.

삼성전자는 TF를 통해 차세대 D램 양산에 속도를 붙이겠다는 구상이다. 고밀도·고성능 D램은 HBM 시장의 게임 체인저가 될 '6세대 HBM4' 양산에 필수적인 제품이다. D1d는 일부 메모리사가 개발에 성공했다고 언급한 D1c보다 더 미세한 기술력이 필요한 공정으로 불린다. 10나노급 D램 공정은 1x(1세대)-1y(2세대)-1z(3세대)-1a(4세대)-1b(5세대)-1c(6세대) 순으로 개발되고 있다. 다음 세대로 넘어갈수록 반도체 회로 선폭이 좁아져 성능 및 에너지 효율이 높아진다. 1d D램은 1c 다음 세대 제품이다.

삼성전자는 반도체연구소를 통해 10나노보다 더 정교한 한 자리 수 대 '극미세 D램 공정 전담 TF'도 가동하고 있다. 최근 잃었던 '초격차' 경쟁력을 되찾아오겠다는 의지다.

업계 관계자는 "경쟁사에 뒤처질 수 있다는 위기감 속에서 차세대 제품에서는 실기하지 않겠다는 삼성전자의 의지"라며 "미세 공정은 수율(양품비율) 확보가 관건인 만큼, 완성도 높은 제품을 양산하기 위해 인력을 집결하는 것"이라고 전했다.

한 발 앞섰지만...경쟁사들 '코 앞'에

삼성전자는 7세대 D램 양산 태스크포스(TF) 구성 등 다양한 움직임을 통해 최근 경쟁사들에 밀리는 상황을 뒤집겠다는 복안이다. 삼성전자는 앞서 지난 2022년 말 5세대 D램(D1b)를 세계 최초 개발하고 2023년 5월 양산에 돌입했지만 수율(양품비율) 확보에 실패하고, 차세대 제품 개발이 늦어지며 경쟁력을 잃고 있는 상태다.

5세대 D램에서 삼성전자에 한 발 늦었던 SK하이닉스와 마이크론은 같은 해 모두 D1b를 상용화하는데 성공했다. 특히 SK하이닉스의 경우 지난해 6세대 D램(D1c) 개발도 마쳤다. 그 해 8월에는 D1d에 대한 공정 신뢰성 평가(PRA)도 진행한 것으로 알려졌다. 통상적으로 반도체 제품의 첫 PRA가 설계 직후 수행된다는 점을 감안했을 때, 현재 SK하이닉스의 D1d 개발이 삼성전자 대비 어느 정도 앞서 있을 가능성이 있다는 게 업계 관측이다. 또 다른 경쟁사 마이크론도 지난달 '1γ'(감마) 기반 DDR5 샘플을 잠재 고객사에 출하했다. 1γ는 D1c에 해당한다.

반면 삼성전자는 고전을 면치 못하고 있다. 업계는 몇 년 전부터 이어진 개발 인력에 대한 처우 불만 등이 해소되지 않으면서 내부 잡포스팅(내부 이동), 경쟁사로의 이직 등이 반복됐고, 경험을 전수해줄 인력이 상당 부분 빠져나가 결국 수율 문제로 이어졌다고 분석한다. 현재 개발하고 있는 6세대 D램의 수율도 한 자릿수 전후인 것으로 전해졌다. 한 업계 관계자는 "폐쇄적인 조직문화, 측정하기 어려운 목표 관리 제도(MBO) 도입 등으로 개발·분석에만 집중할 수 없다는 것도 문제"라며 "소통 시간 단축도 필요하다"고 전했다.

TF 구성, 기술개발 어느 정도 됐다는 신호

삼성전자가 7세대 D램 양산 TF를 꺼내든 것도 '승부수'를 던져 어려움을 극복하겠다는 의지로 풀이된다. 일각에서는 TF구성이 D1d 개발의 '긍정적인 신호'로 볼 수도 있다는 목소리도 나온다. 지금까지 삼성전자는 차세대 D램 개발 시 어느 정도 기술개발이 되면 양산을 준비하는 프로세스아키텍처(PA) 단계로 넘어갔다. 이번 TF 구성도 어느 정도 기술개발이 된 후 내려진 결정일 수 있다는 게 업계 시각이다.

다만 6·7세대 D램을 한번에 개발하고 있다는 점은 아쉬운 점으로 꼽힌다. 지난해 6세대 D램 개발에 성공, 7세대에 온전히 집중할 수 있는 SK하이닉스보다 더 많은 품이 들어갈 수밖에 없기 때문이다.

SK하이닉스는 앞서 6세대 D램의 양산성을 확보, 올해 하반기부터 일반 D램에 적용할 계획이다. 올해 투자도 고대역폭메모리(HBM)와 인프라에 집중하겠다고 밝혔다. 이와 관련, SK하이닉스는 올해 1월 진행한 지난해 실적 설명회에서 "향후 (HBM) 공급 상황을 예상해 램프업을 위한 투자를 계획하고 있다"며 "1c 나노 공정을 향후 HBM4E에 적용, 적기 개발과 공급으로 시장 리더십을 유지하겠다"고 강조했다.

업계는 6세대 D램에서 SK하이닉스에 밀린 삼성전자가 7세대 D램의 성공적인 개발을 통해 분위기 반전을 꾀할 수 있을지 주목하고 있다. 아직까지 7세대 D램을 개발·양산한 기업은 없다. 삼성전자는 오는 2026년 10나노급 D1d, 2027년 10나노 미만급 1세대 D램(D0a) 양산에 돌입하겠다고 계획을 세운 상황이다.

soup@fnnews.com 임수빈 권준호 기자