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'200단 시대' 낸드플래시…美약진·日추격에 '초격차' 흔들

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    '200단 시대' 낸드플래시…美약진·日추격에 '초격차' 흔들

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    핵심요약

    D램 시장과 더불어 낸드 시장에서 우위를 점하고 있는 선두 한국을, 후발주자인 미국과 일본이 뒤쫓는 형국이다.

    미국의 마이크론은 올해 안에 세계 최초로 232단 V낸드 양산에 들어간다고 밝혔다. 마이크론 제공. 미국의 마이크론은 올해 안에 세계 최초로 232단 V낸드 양산에 들어간다고 밝혔다. 마이크론 제공
    80조원 규모의 글로벌 낸드플래시 시장에서 한국의 삼성전자와 SK하이닉스를 추격하고 있는 미국 반도체 기업이 잇따라 차세대 3D낸드 적층기술을 적용한 200단 이상의 낸드플래시 제품 출시 및 양산 일정을 공개했다.

    일본 정부가 세계 최대 규모 메모리반도체 공장을 보유한 키옥시아의 신규 낸드플래시 공장에 거액의 재정 지원에 나설 가능성이 제기되는 등 낸드 시장을 둘러싼 한미일 3국의 경쟁이 한층 더 뜨거워지고 있다.

    17일 업계에 따르면 지난해 세계 최초로 176단 3D낸드 낸드플래시 제품을 출시한 미국 마이크론은 지난 12일(현지시간) 투자자 설명회에서 232단 낸드플래시를 세계 최초로 올해 말에 양산하겠다고 밝혔다.

    낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 비휘발성 메모리 반도체다. 낸드플래시는 기본 저장 단위인 '셀'을 수직으로 높이 쌓아 올리는 것이 기술력으로, 단수를 늘릴수록 저장할 수 있는 데이터양이 많아진다.

    삼성전자가 지난 2013년 수직으로 쌓아 올린 3차원 공간에 구멍을 내 각 층을 연결하는 이른바 'V(Vertical) 낸드'를 세계 최초로 개발한 이후 낸드플래시 업계에서는 얼마나 단수를 높일 수 있는지가 기술력의 척도가 됐다.

    마이크론 제공.마이크론 제공마이크론은 현재 3D낸드 적층기술 경쟁에서 가장 앞서 있는 것으로 평가받는다. 마이크론은 지난 2020년 세계 최초로 176단 낸드 개발에 성공했고, 지난해 처음으로 관련 제품을 시장에 출시했다.

    삼성전자와 SK하이닉스 등 국내 반도체기업이 기술 선도 기업이라는 타이틀을 되찾기 위해 부심하는 사이 마이크론은 200단 이상 초고층 낸드플래시 양산에서도 기술 우위를 증명하며 앞서 가게 됐다.

    웨스턴디지털은 경쟁사에 비해 적층 단수는 낮지만 단위 면적은 더 작다고 강조했다. 웨스턴디지털 제공.웨스턴디지털은 경쟁사에 비해 적층 단수는 낮지만 단위 면적은 더 작다고 강조했다. 웨스턴디지털 제공또한 미국의 웨스턴디지털도 지난주 미국 샌프란시스코에서 열린 투자자 행사에서 업계에서 단위 면적이 가장 작은 162단의 낸드플래시를 조만간 출시하고, 오는 2024년까지 200단 이상의 초고층 낸드 제품을 양산할 계획이라고 밝혔다.

    특히 웨스턴디지털은 세계 최대급 메모리반도체 제조시설인 일본 미에현의 요카이치 공장을 공동으로 운영하고 있는 키옥시아와 낸드플래시 등 차세대 메모리반도체 기술 개발에도 함께 협력하고 있다고 밝혔다.

    키옥시아와 웨스턴디지털이 공동 운영하는 일본 미에현 요카이치 공장 조감도. 키옥시아 제공.키옥시아와 웨스턴디지털이 공동 운영하는 일본 미에현 요카이치 공장 조감도. 키옥시아 제공여기에 키옥시아가 일본 이와테현에 새로 짓고 있는 낸드플래시 공장에 일본 정부가 재정을 지원할 가능성까지 제기됐다. 전날 아사히신문은 이 공장이 일본 정부가 조성하고 있는 6천억엔(약 6조원)의 규모 반도체 기금의 지원 대상이 될 가능성이 있다고 전했다.

    대만의 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 웨스턴디지털과 마이크론은 지난해 4분기 기준 전 세계 낸드 시장에서 각각 14.2%와 10.2%의 점유율을 기록한 업계 4, 5위권이다.

    지난 2002년 낸드 시장 1위에 올라선 삼성전자는 작년까지 20년째 1위 자리를 놓치지 않았으며 지난해 4분기에도 33.1% 점유율로 1위를 차지했다. 이어 SK하이닉스(솔리다임 포함)가 19.5%, 키옥시아가 19.2%로 각각 2, 3위에 올랐다.

    모바일과 서버 등에 탑재하는 고용량 낸드플래시 시장은 향후 가파른 성장이 예상되는 분야다. D램 시장과 더불어 낸드 시장에서 우위를 점하고 있는 선두 한국을, 후발주자인 미국과 일본이 앞선 기술력 등을 토대로 뒤쫓는 형국이다.


    삼성전자는 지난달 실적발표 전화회의에서 메모리반도체 기술 리더십 유지 전략에 대해 "기술의 난이도가 증가하면서 격차가 줄어드는 것처럼 보이는 것은 아주 자연스러운 현상"이라며 "이런 환경에서도 선두 업체로서 리더십을 유지하고 있다"고 밝혔다.

    낸드플래시의 경우 "컨트롤러와 소프트웨어가 결합된 SSD, 모바일, 스토리지 등 솔루션 제품의 경쟁력이 진짜 중요하다"며 "압도적인 경쟁력을 바탕으로 해서 시장의 요구(니즈)에 부합하는 고부가가치 제품을 공급하고 있다"고 덧붙였다.

    삼성전자가 업계 최초로 UFS 4.0 규격의 메모리. 삼성전자 제공.삼성전자가 업계 최초로 UFS 4.0 규격의 메모리. 삼성전자 제공
    실제로 삼성전자는 최근 차세대 메모리반도체 인터페이스 'UFS 4.0' 규격의 고성능 내장형 플래시 메모리를 업계 최초로 개발했다. 국제반도체표준화기구(JEDEC) 규격 승인에 맞춰 자체 개발한 UFS 4.0 컨트롤러와 7세대 176단 V낸드가 적용됐다.

    SK하이닉스 역시 지난달 올해 1분기 실적발표에서 "176단 4D 낸드 제품의 수율을 높이며 생산 비중을 확대하고 있으며, 차세대 제품 개발도 순조롭게 진행 중"이라고 밝혔다.

    삼성전자는 다만 올해 들어 거시적 불확실성이 크다는 이유로 매년 공개하던 낸드플래시 등 메모리 반도체 연간 성장 전망치를 밝히지 않았다. 낸드와 D램을 포함한 차세대 반도체 제품 개발 및 양산 로드맵 등의 계획에 대해서도 말을 아끼고 있다.

    삼성전자의 7세대 176단 SSD 이미지컷. 삼성전자 제공.삼성전자의 7세대 176단 SSD 이미지컷. 삼성전자 제공
    마이크론의 176단 낸드플래시 양산이 가시화된 지난해 6월 자사 뉴스룸에 '차세대 낸드플래시가 바꿀 미래'라는 제목의 기고문에서 기술 우위를 강조한 것과는 사뭇 다른 모습이다.

    당시 삼성전자는 "업계에서 유일하게 한번에 100단 이상을 쌓을 수 있는 싱글스택 에칭 기술력을 갖췄다"며 "이미 200단이 넘는 8세대 V낸드 동작 칩을 확보한 상황으로, 시장 상황과 고객들의 요구에 따라 적기에 제품을 선보일 수 있도록 만반의 준비를 하고 있다"고 자신감을 보였다.

    업계 관계자는 "미국과 일본의 후발 주자들이 공격적인 투자에 나서고 중국의 YMTC까지 가세했다"면서 "낸드플래시 분야의 초격차 유지를 위한 한국 업체들의 지속적인 투자와 기술 개발이 절실한 시점"이라고 말했다.  

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