삼성 6세대 D램 하반기 증설의 의미

삼성전자 평택캠퍼스 자료 : 서울경제신문

삼성전자가 하반기부터 차세대 제품인 10㎚(나노미터·10억분의 1m)급 6세대 D램에 대한 증설 투자에 나섬. 최근 10나노 6세대 D램 재설계라는 파격적인 결단 이후 수율을 크게 개선한 삼성전자가 ‘반도체 초격차’를 회복하기 위해 연구개발(R&D)에 이어 생산 시설 확대도 추진
인공지능(AI) 반도체 고대역폭메모리(HBM) 대응에 실패하며 SK하이닉스에 올 1분기 D램 1위를 내준 삼성전자가 독한 추격전을 시작

자료 : 서울경제신문

차세대 D램 개발 과정에서 일정 수준 이상의 수율을 확보하자 지체 없이 바로 양산 체제에 돌입한 것인데 하루빨리 메모리 초격차를 회복하겠다는 의지. D램은 HBM의 핵심 소재인 만큼 삼성전자가 연내 양산 목표를 세운 HBM4 개발에도 청신호가 켜졌다는 분석
지난달 삼성전자는 10㎚(나노미터·10억분의 1m)급 6세대 D램 웨이퍼 성능 실험에서 50~70%대 수율을 기록. 지난해 같은 제품의 수율이 채 30%에도 못 미쳤던 점을 고려하면 상당한 진전
비결은 설계. 삼성 연구진은 칩의 효율성과 생산성을 높이기 위해 다양한 구조를 새롭게 적용. 당초 삼성전자는 지난해 말 10나노급 6세대 D램 양산을 계획했는데 설계 변경으로 이 스케줄이 1년 이상 늦춰질 수 있는 리스크를 감수하면서도 재설계에 뛰어드는 모험을 택했음. 결과적으로 이 결정은 기술 개선으로 이어지며 옳은 선택이 됐음
삼성은 지체하지 않고 곧바로 양산 라인 투자에 나섰음. 양산을 위한 마지막 시험을 마쳤을 때 바로 생산에 들어갈 수 있도록 라인을 미리 구축하는 전략. 삼성이 보유한 풍부한 현금과 공정 노하우가 이같이 빠른 결정을 이끌었음
업계 관계자 : “삼성전자는 SK하이닉스, 미국 마이크론테크놀로지에 비해 물적·질적 자원이 풍부하다”. “‘규모의 경제’를 앞세워 원가 경쟁력을 끌어올린 뒤 물량으로 경쟁사를 압박하는 과거의 전략을 다시 쓸 수 있을지 주목된다”
이번 D램 양산은 연내 양산을 목표로 세운 6세대 HBM(HBM4) 경쟁력에도 큰 도움을 줄 것으로 전망
이번에 투자하는 경기도 평택 4공장 D램 양산 라인에서 만든 제품은 모바일용(LPDDR)과 서버용으로 공급. HBM4에 쓰이는 10나노급 6세대 D램 생산 설비는 평택 3공장에 갖췄음
업계 관계자 : “D램의 핵심인 기억 소자의 구조는 모바일·서버 D램과 대동소이하기에 HBM용 D램 완성도에도 긍정적 영향을 줄 수 있다”
삼성전자는 이번 D램 양산 성과를 토대로 향후 평택 3공장 HBM4용 공정에 유의미한 추가 투자에 나설 가능성이 점쳐짐
경쟁사인 SK하이닉스는 지난해 8월 일찌감치 10나노급 6세대 D램 개발을 완료
현재 SK하이닉스는 10나노급 6세대 D램 테스트 수율이 평균 80% 이상, 최대 90%까지 달성한 것으로 알려졌을 만큼 성공적인 수율을 기록
다만 삼성과 달리 SK하이닉스는 당장 양산에 돌입하지는 않을 것으로 보인다. 당초 하반기부터 경기도 이천 M14 공장에 관련 설비를 채울 계획이었지만 내년 초로 미뤘고 이마저도 최대한 보수적으로 진행할 공산이 크다는 분석이 지배적
이는 현재 주력인 5세대 고대역폭메모리(HBM3E)에 활용되는 D램인 10나노급 5세대 D램 생산에 주력하기 위한 판단
올해는 생산 스케줄이 이미 잡혀 있는 만큼 주문 물량에 충실히 대응하겠다는 전략. 이미 HBM 분야에서 상당한 지배력을 확보해 서두르기보다는 내실에 집중하는 것으로 관측
또 다른 업계 관계자 : “SK하이닉스는 아직 10나노급 6세대 D램에 대한 시장이 열려 있지 않다고 판단하는 반면 삼성은 기술 ‘초격차’ 회복에 대한 열망이 강해 지체 없는 투자를 진행하는 것으로 보인다”

<시사점>

HBM 시장에서 뒤처진 삼성전자는 급기야 D램 시장에서 1위 자리를 SK하이닉스에게 넘겨주고 말았습니다.

SK하이닉스는 6세대 D램 수율이 이미 80~90%에 달하고 있지만 일단 5세대 HBM에 주력하며 여유를 부리고 있습니다. 뒤쫒고 있는 삼성전자로서는 수율이 50~70% 수준으로 SK하이닉스보다 뒤쳐지지만 막대한 자본력을 동원 양산에 적극 나서고 있습니다(시장선점 전략).

만일 삼성전자의 6세대 D램 양산 투자가 잘 진행된다면 내년 하반기 쯤에 가서 삼성전자가 SK하이닉스를 따라잡을 수 있다는 전망이 나오고 있습니다.

삼성전자는 공격적 투자로 위기를 타파할려고 하지만 SK하이닉스와의 기술격차를 극복하기가 쉽지는 않을 것으로 보입니다. 삼성전자의 경우 내년 하반기 대형고객사 확보 여부가 관건이며, 그때까지 SK하이닉스의 주도권이 유지될 것으로 판단합니다. 다만 삼성전자는 하이브리드 본딩 기술 도입으로 12단 이상 적층 시 두께 감소 및 데이터 전송 속도 향상을 추진하는 등 HBM4 기술혁신에 나서고 있어 반전의 드라마 가능성도 배제할 수는 없습니다.