[단독] "AI, 중국칩만으론 불안"… 고성능 한국 D램 구하기 '혈안'

알리바바·텐센트 … K메모리 장기계약 경쟁
中바이트댄스 5.3GW 구축 등
AI데이터센터 건설 뛰어들어
CXMT 메모리 공격 양산에도
韓과 기술격차 2년 평가 여전
애플도 연내 장기계약 가능성

SK하이닉스의 'LPDDR5X'. 블룸버그

알리바바, 텐센트, 바이트댄스와 같은 중국 거대 클라우드 서비스 제공사(CSP)들이 현지 인공지능(AI) 수요 급증에 따른 메모리 품귀를 해소하기 위해 삼성전자·SK하이닉스를 상대로 최대 10년에 달하는 장기공급계약(LTA) 체결을 제안했다.

이들은 기존에도 삼성전자와 SK하이닉스에서 대규모 D램과 낸드플래시를 공급받아왔다. 하지만 중국 내 AI 서비스 연산 처리량이 늘고, 데이터센터 인프라스트럭처가 유례없이 빠른 속도로 확장되면서 기존 유통망과 단기계약만으로는 추가 물량을 확보하기 어려운 처지에 놓였다는 평가다.

미국 정부의 대중 첨단 반도체 수출 통제로 인해 삼성전자와 SK하이닉스가 AI 가속기 핵심 부품인 고대역폭메모리(HBM)를 중국에 수출하지 못하고 있다. 그러나 대규모 AI 데이터센터를 가동하려면 HBM 외에도 주기억장치 역할을 하는 범용 D램이 필수적으로 뒷받침돼야 한다.

27일 반도체 업계에 따르면 중국 토종 메모리 업체인 창신메모리(CXMT)가 D램 생산을 빠르게 늘리고 있는 가운데 AI 서버 등에 필요한 고성능 DDR과 LPDDR의 기술력과 양산 안정성에서는 삼성전자·SK하이닉스가 여전히 우위에 있다. 한 서버 업체 임원은 "PC나 스마트폰용 D램과 달리 24시간 작동되는 서버용 D램, 특히 AI 데이터센터용 D램은 더 높은 안정성을 요구한다"면서 "실제 성능을 평가해보면 CXMT 서버용 D램과 삼성, SK하이닉스 D램의 성능 격차는 크다"고 설명했다.

중국 CSP들도 안정적인 운영이 가장 중요한 AI 데이터센터와 관련해서는 한국 업체들의 제품을 여전히 높이 평가하고 있다는 분석이다. 중국 정부의 메모리 반도체 국산화 방침에 따라 CXMT 같은 자국 메모리 공급망을 키우고 있지만, 동시에 삼성전자와 SK하이닉스에 구애하는 이유다. 특히 미국 기업인 마이크론이 중국 내수시장에서 사실상 쫓겨난 상황이라는 점도 한국 기업들에 구애가 쏟아질 수밖에 없는 이유다. 중국 정부가 2023년부터 마이크론 제품에 대한 규제에 나서면서 마이크론은 2025년 중국 시장에서 철수를 선언했다.

중국 업체들은 서버용 DDR에 더해 LPDDR 확보에까지 나서고 있다. DDR은 PC·서버용으로 고성능·대용량 데이터 처리에 집중한 고전력 규격인 반면 LPDDR은 모바일·온디바이스 기기용으로 전력 소모와 발열을 대폭 줄인 초저전력 특화 규격 반도체다. LPDDR을 서버에서도 많이 사용하고 있는 대목이다. 이를 놓고 스마트폰이나 PC 등을 만드는 업체와 서버 업체가 같은 공급 물량을 두고 경쟁하고 있다는 평가가 나온다.

대신증권은 서버 업체가 LPDDR 물량을 확보하기 위해 서버용 메모리에 준하는 가격을 감당하면서 메모리 가격이 계속 오를 것으로 전망했다. 삼성전자와 SK하이닉스는 중국 시장 내 점유율 확보를 위해서라도 중국판 빅테크라고 할 수 있는 CSP에 지속적으로 공급을 유지할 필요가 있다. 중국은 미국과 함께 전 세계에서 가장 AI 데이터센터 건설 수요가 높은 권역이다.

반도체 산업 리서치 업체인 세미애널리시스의 9월 보고서에 따르면 중국은 현재 24기가와트(GW) 이상의 AI 데이터센터 용량을 이미 구축했다. 56GW인 미국에 이어 두 번째로 큰 규모인 셈이다. 여기에 추가로 약 20GW 규모의 데이터센터를 건설 중이거나 계획 단계에 있다.

중국 빅테크 기업 중에서는 바이트댄스가 약 5.3GW 규모로 구축하고 있으며 알리바바가 3.9GW, 텐센트가 2.4GW, 바이두가 1.1GW, 화웨이가 1GW를 추진 중이다. 차이나모바일, 차이나텔레콤, 차이나유니콤 등 통신 3사도 적극적으로 AI 데이터센터 건설에 나서고 있다.

중국 내 AI 데이터센터 시장이 급성장하는 대목이다. 이런 틈을 중국 반도체 기업이 놓칠 리 없다. 옴디아에 따르면 중국 1위 낸드플래시 업체인 양쯔메모리(YMTC)는 지난 2분기 기준 중국 본토에서 시장점유율 38.5%를 기록해 삼성전자와 SK하이닉스를 꺾고 1위에 올랐다. 중국 업체가 본토 메모리 반도체 시장에서 1위에 오른 것은 사상 처음이다.

이처럼 미국은 물론 중국 빅테크까지 메모리 반도체 확보에 나서면서 LTA가 보편화하고 있다. 메모리 3사는 실적 발표를 통해 핵심 고객들과 모두 LTA를 체결했다고 발표했다. 통상 공급계약 기간은 5년으로 공급가격이나 선급금 등 조건은 모두 다르다. 업계에 따르면 애플, 마이크로소프트(MS), 알파벳, 아마존, 엔비디아, 메타, 테슬라와 같은 매그니피센트7 기업 가운데 장기계약을 맺지 않은 곳은 애플이 유일한 것으로 알려졌다. 업계에서는 애플 역시 연내 LTA를 맺을 것으로 보고 있다.

삼성전자는 올해 2분기 실적 발표에서 글로벌 5대 데이터센터와 LTA를 체결했다고 밝혔다. 생산 능력의 70% 이상을 LTA로 배정할 계획이다. SK하이닉스도 10곳 이상과 LTA를 맺었다고 밝힌 바 있다. 김동원 KB증권 리서치본부장은 "삼성전자는 2027년 메모리 생산 예정 물량의 약 80%를 이미 LTA로 확보한 것으로 추정된다"면서 "계약되지 않은 나머지 20% 메모리 물량을 두고서도 하이퍼스케일러들 간 공급 확보 경쟁이 이어지고 있다"고 설명했다.

[한지연 기자 / 이덕주 기자]