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낸드플래시 메모리 시장에 다가오고 있는 치킨게임의 그림자

TECH/반도체 Insight

 

 

 

메모리 반도체 업계는 지난 3년간 호황을 누렸습니다. 2012년 일본 엘피다가 파산하면서 30년간의 치킨게임이 끝났기 때문인데요. 그때부터 D램은 3강(삼성전자, SK하이닉스, 마이크론), 낸드 플래시는 4강(삼성전자, 도시바, 마이크론, SK하이닉스) 체제의 독과점 구조가 만들어지면서 선두 업체들은 30~40%대의 영업이익률을 내고 있습니다. 기술 진입 장벽이 높은 산업이라 새로운 업체가 진입하는 것이 어려운 상황에서 승자독식의 과실을 즐긴 셈이라고 할 수 있죠. 하지만 메모리 산업은 현재 중요한 고비에 서있습니다. 산업의 매력도가 높아진 만큼 신규 업체가 진입하고 싶은 매력적 시장이 된 것인데요. 여기에 미세공정 기술이 10nm대에 이르면서 발전 속도는 더뎌지고 있습니다. 과연 이 메모리 산업의 판도는 어떻게 흘러갈까요?

 

 

 

 

 

기술 발전이 정체되면 새로운 업체가 뛰어들기 쉬워지죠. 현재의 독과점 구도가 단기에 깨지진 않겠지만, 오래가진 않을 것이란 얘기인데요. 최근 중국 업체의 반도체 회사 합병인수(M&A) 및 인텔의 메모리 시장 재진출 선언 등이 그 증거라고 할 수 있습니다.

 

메모리 반도체 시장은 D램과 낸드가 양분하고 있습니다. D램이 빠른 속도를 앞세워 메인 메모리 역할을, 낸드는 비휘발성을 특징으로 영구기억장치 역할을 하고 있는데요. 그 중 낸드 시장에서 먼저 독과점 구조가 흔들릴 조짐이 나타나고 있습니다. D램을 만드는 곳은 3곳이지만, 낸드는 4곳이 생산하죠. 게다가 대만의 군소 업체들도 점유율은 미미하지만 낸드를 만들고 있습니다. 모두 합치면 10곳에 육박합니다. 그만큼 기술을 가진 곳이 많다는 얘기인데요. 기술적 측면에서 낸드는 D램보다 구조가 단순해 상대적으로 쉽기 때문입니다. 이 때문에 중국이 시장에 진입한다면 우선적으로 노리는 곳은 낸드가 될 가능성이 크다는 게 업계 시각입니다.

 

 

 

 

 

 

올해 IT 수요 약세에도 낸드 업황은 나쁘지 않았습니다. 최대 수요처인 솔리드스테이트드라이브(SSD) 수요가 견조한 데다, 전반적으로 공급 증가가 수요에 비해 제한적이었죠. 이는 낸드가 평면 3차원(D)으로 넘어가는 과도기이기 때문입니다. 기존의 평면 낸드를 수직으로 쌓아 용량을 늘리고 원가를 낮추는 3D 기술은 난이도가 높은데요. 현재 업계 1위인 삼성전자만 48단 낸드 양산에 돌입했을 뿐 다른 업체들은 개발 단계에 있습니다. 3D에 투자해야 하지만 아직 기술은 완성되지 않았고, 그렇다고 공정기술 한계에 다다른데다 중장기적으로 원가측면에서 뒤질 수 있는 평면 낸드엔 더 투자하기 어려운 상황인 것입니다. 이 때문에 공급이 크게 늘지 않았고요.

 

하지만 2016년은 다릅니다. 업계는 올해보다 약 37% 늘어난 107억 달러를 낸드에 투자할 것으로 분석하고 있는데요. 이 중 80%가 3D 낸드에 집중될 전망입니다. 3D 낸드에 대한 투자가 본격화되기 시작했다고 볼 수 있죠. 이런 대규모 투자로 생산라인이 완공돼 돌아가는 2016년 말에서 2017년부터는 낸드 공급이 늘어날 수 있습니다. 메모리 업계 진출을 노리는 중국도 쉬운 평면 낸드를 먼저 생산하겠지만, 최종 목표는 3D 낸드일 것입니다.

 

 

 

 

2015년 메모리 업계를 달군 가장 큰 뉴스는 중국의 메모리 반도체 진출 소식이었습니다. 지난 7월 중국의 국유기업인 칭화유니그룹은 미국 마이크론에 대해 인수를 제안했는데요. 미국 정부의 반대로 실패한 칭화유니는 지난 9월 말 자회사 유니스플렌더를 통해 미국의 하드디스크드라이브(HDD)업체인 웨스턴디지털의 최대주주가 됐습니다. 이어 곧바로 웨스턴디지털은 낸드 업체 중 하나인 샌디스크를 인수했죠. 샌디스크는 일본 도시바와 50대 50대 합작으로 낸드 생산라인 3곳을 운영 중인데요. 결국 칭화유니가 우회인수를 통해 낸드 업계에 진출한 셈입니다. 이를 통해 낸드 기술을 습득할 가능성이 있습니다.

 

칭화유니는 지난 11월 메모리 팹을 건설하겠다고 발표했습니다. 자회사 퉁팡궈신이 유상 증자로 800억 위안(14.3조원)을 모아 이 중 600억 위안을 메모리 팹 건설에 쓰겠다는 것이었는데요. 또 38억 위안은 대만의 반도체 후공정 기업인 파워텍 인수에, 162억 위안은 추가적인 반도체 기업 M&A에 사용하겠다고 밝히기도 했습니다. 아직 중국이 짓겠다는 메모리 팹이 무엇을 생산할 지는 알려져 있지 않습니다.

 

하지만 전문가들은 중국이 메모리 반도체에 들어올 때 그 대상은 D램이 아닌 낸드일 것으로 보고 있습니다. D램은 낸드에 비해 캐퍼시터 관련 공정이 어렵고, 공정 수도 많으며, 출하까지 걸리는 총 공정시간이 길죠. 이는 즉 기술적 진입 장벽이 높다는 얘기입니다. 이 때문에 최근 칭화유니는 D램 기술을 가진 SK하이닉스에 전략적 제휴를 타진했다가 거절당했습니다. 또 미국 마이크론은 대만 이노테라의 지분 66%를 32억 달러에 인수, 100% 자회사로 만들었습니다. 이를 두고 중국 자본의 이노테라 인수를 사전에 방지하려는 조치였다는 분석이 나오고 있는데요. 1위 삼성전자가 중국측에 D램 기술을 내어줄 이유가 없는 만큼 중국이 기술이전 방식으로 D램 시장에 진입하긴 어려워진 것으로 관측됩니다.

 

 

 

 

인텔은 지난 7월 ‘3D X포인트’라는 차세대 메모리를 공개하고 내년부터 양산하겠다고 발표했습니다. 트랜지스터를 채용하는 낸드와 달리 크로스포인트란 새 구조를 사용해 낸드에 비해 속도가 1000배 빠르고, D램에 비해선 10배의 집적도가 가능하다는 게 인텔측 설명이었는데요. 이는 반도체 업계 1위인 인텔이 메모리를 포기한 지 30년만에 다시 시장에 들어오겠다는 선언이었습니다. 인텔은 연이어 지난 10월 중국 다롄 공장에 35억~55억 달러를 투입해 낸드 생산 시설을 확충하겠다고 밝혔습니다. 2010년 가동을 시작한 다롄 공장은 65nm급 비메모리를 생산하는 팹이었는데요. 이 곳에 3D X포인트 등 첨단 메모리를 만들기 위한 시설을 설치하겠다는 것이죠. 이는 향후 SSD 시장 확장 가능성과 3D 낸드 기술의 필요성을 명확히 알고 결정한 투자로 관측됩니다.

 

최근 중국 및 인텔의 메모리 시장 진출 선언은 향후 낸드 공급이 늘어날 것이란 관측을 가능케 합니다. 이들이 생산을 시작하는 시기에는 낸드 업황이 공급 초과에 의해 부정적 영향을 받을 수 있는데요. 지난 3년간의 낸드 시장의 호황이 내년 말께면 마감되고 치킨게임이 재개될 수 있다는 얘기죠.

 

다만 이는 반드시 부정적이지만은 않습니다. 낸드의 공급이 증가하면 가격이 하락하면서 SSD 시장이 예상보다 더 빨리 커질 수 있는데요. 중장기적으로 낸드 시장 규모가 더 확대될 수 있다는 뜻입니다. 이렇게 된다면 생산원가에서 우위를 갖는 업체는 오히려 수혜를 입을 수도 있죠. 즉 향후 낸드 업체의 경쟁력은 3D 기술 확보 속도에 따라 결정될 수 있습니다. 김현석 기자

 

 

도시바는 최근 발견된 회계 부정 이슈로 연구개발(R&D)에 과감하게 투자할 수 없는 환경입니다. 또 마이크론은 3D 낸드에서 CTF(Charge Trap Flash) 방식을 채택한 경쟁사들과 달리 플로팅게이트 방식을 채택, 독자적으로 기술을 확보해야 하는데요. 이는 개발 속도가 늦춰질 수 있다는 얘기입니다. SK하이닉스는 그동안 D램에 비해 낸드에서의 경쟁력이 뒤처져왔는데요. 하지만 기술이 평면에서 3D로 바뀌고 있는 지금이 새로운 기회라고 볼 수 있습니다. 도시바, 마이크론보다 더 빨리 기술을 확보한다면 새로운 패러다임 밑에서 승자가 될 수 있을 것으로 보입니다.

 



 

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  • 2016.01.14 14:37 ADDR 수정/삭제 답글

    비밀댓글입니다

    • Favicon of https://blog.skhynix.com SK하이라이트 2016.01.14 15:18 신고 수정/삭제

      안녕하세요, 김종태 님! :) 해당 오류 수정하였습니다. 관심에 감사드리며, 앞으로도 자주 방문해주세요 :D

  • 열정맨 2016.08.10 09:23 ADDR 수정/삭제 답글

    앞으로의 메모리 상황이 정말 기대되네요^^ SK하이닉스의 3D낸드 적극적 투자로 낸드부분에서 더 입지를 늘렸으면 좋겠네요! 그리고 인텔의 3D X Point Memory 처럼 차세대 메모리에 대한 B플랜도 철저히 준비됐으면 좋겠습니다^^

  • 1991881 2017.05.31 20:06 ADDR 수정/삭제 답글

    위협요인 1번 그래프에 숫자가 잘못 적힌 것 같네요