삼성·하이닉스, 中 CXMT에 D램 물량 얼마나 뺏길까?

M6 plc-wave 26.07.16. 09:39:04

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* 출처 : `디지털 포스트 PC사랑 뉴스레터` 입니다.

안녕하세요, 온라인 편집국 이백현 기자입니다.

2016년 설립된 중국 D램 업체 창신메모리테크놀로지(CXMT)가 불과 10년 만에 미국 마이크론과 비슷한 크기의 공장을 갖추기 시작했습니다.

시트리니 리서치 소속 반도체 산업 분석가 제퍼(Zephyr)는 올해 말 CXMT의 월간 웨이퍼 투입능력이 약 35만 장에 이를 것으로 추정했습니다. 마이크론의 예상 생산능력인 월 37만5000장과 큰 차이가 없습니다. 삼성전자·SK하이닉스·마이크론이 장악해 온 D램 시장에 ‘네 번째 대형 업체’가 등장하는 셈인데요.

마침 지금은 인공지능(AI) 서버가 메모리를 빨아들이면서 D램 가격이 급등하고 있습니다. 주요 메모리 업체들이 고대역폭메모리(HBM)에 생산능력을 집중하면서 PC와 스마트폰, 일반 서버에 쓰이는 D램까지 부족해졌는데요.

그렇다면 마이크론만큼 커진 CXMT가 공장을 돌리면, 지금의 메모리 슈퍼사이클도 끝나는 걸까요?

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월 30만 장 이미 가동…‘마이크론급’ 다가선 CXMT
화웨이도 D램 공장 추진…중국 안 생태계 구축

로이터가 지난 6월 29일 보도한 내용을 보면 CXMT의 현재 규모부터 만만치 않습니다. 허페이에 2곳, 베이징에 1곳 등 모두 3곳의 12인치 D램 공장을 두고 있으며, 합산 생산능력은 월 약 30만 장으로 추정됩니다.

CXMT는 여기에 상하이 신규 D램 공장과 추가 생산시설을 건설해 전체 웨이퍼 생산량을 월 약 60만 장으로 두 배 늘리는 계획도 추진하고 있습니다. 계획이 실현된다면 마이크론과 비슷한 수준을 넘어서는 것은 물론, D램 3강의 뒤를 쫓는 대형 업체로 자리 잡게 됩니다.

고객도 중국 스마트폰 업체에 그치지 않습니다. 로이터에 따르면 CXMT는 텐센트에 200억 위안, 약 4조 원어치의 서버용 D램을 장기간 공급하는 계약을 맺었습니다. CXMT가 제출한 기업공개 자료에는 알리바바클라우드·바이트댄스·레노버·샤오미 등도 주요 고객으로 등장합니다.

CXMT는 2025년 세계 D램 시장에서 약 7.7%의 점유율을 차지한 것으로 추산됐습니다. 아직 삼성전자·SK하이닉스·마이크론과는 차이가 있지만, 더 이상 ‘중국 안에서만 쓰이는 작은 메모리 업체’라고 보기는 어렵다는 얘기입니다.

그런데 여기에는 한 가지 착시가 있습니다. 월간 웨이퍼 투입능력은 공장의 크기를 보여주는 숫자이지, 완성된 메모리의 양이나 성능을 그대로 보여주는 숫자는 아닙니다.

이를테면 CXMT와 마이크론이 똑같이 하루 100장의 분량의 메모리를 생산한다고 하더라도, 완성된 칩에서 불량이 많이 발생한다면 판매 가능한 제품의 수는 차이가 날 수 있습니다. 생산된 칩 가운데 정상 제품이 차지하는 비율인 ‘수율’이 실제로 팔 수 있는 메모리 칩의 개수를 좌우하는 겁니다. 또 첨단 공정일 수록 더 작은 크기의 칩을 만들 수 있으므로, 이 역시 완성된 제품의 물량에 영향을 줍니다.

CXMT는 공식 홈페이지에서 최대 8000Mbps 속도의 DDR5 제품과 16·24기가비트 제품을 소개하고 있습니다. CXMT가 첨단 DDR5 시장에 진입한지도 시간이 꽤 흘렀죠. 하지만 로이터는 CXMT가 올해 1분기 DDR5 생산에서 낮은 수율을 겪었다고 전했습니다.

CXMT의 월 35만 장과 마이크론의 월 37만5000장은 공장에 들어가는 ‘원재료(실리콘 원판)’의 수가 비슷해졌다는 뜻입니다. 아직 그 위에 올리는 칩의 수와 판매 가능한 제품의 비율, HBM 같은 고부가 제품의 생산능력까지 같아졌다는 뜻은 아닙니다.

지금 메모리 슈퍼사이클이 쉽게 끝나지 않는 이유도 여기 있습니다. AI 가속기에 들어가는 HBM은 일반 DDR5보다 훨씬 많은 웨이퍼를 사용하기 때문입니다.

HBM은 여러 장의 D램을 수직으로 쌓아 올리고, 실리콘관통전극(TSV)으로 연결합니다. 일반 D램이 한 번 구워 판매하는 식빵이라면, HBM은 여러 장의 시트를 굽고 쌓은 뒤 층마다 연결 작업까지 해야 하는 케이크에 가깝죠. 그리고 각각의 시트 중 하나라도 불량이 생기면, 전체 제품도 불량 판정을 받게 됩니다. 만약 일반 DDR5 범용 메모리의 수율이 50%라면, 이를 통해 만들어지는 HBM 수율은 25%를 하회하게 된다는 의미입니다.

마이크론은 HBM3E가 같은 용량의 DDR5를 생산할 때보다 약 3배 많은 웨이퍼 생산능력을 사용한다고 설명했습니다. HBM4에서는 이 비율이 더 높아질 것으로 보고 있고요.

다만 삼성전자·SK하이닉스·마이크론이 HBM 생산을 늘릴수록 일반 D램에 사용할 수 있는 웨이퍼가 줄어듭니다. HBM 수요가 늘어난다고 공장 전체가 같은 비율로 더 많은 메모리를 만들어낼 수 있는 게 아니라, 오히려 한정된 공장에서 더 많은 재료와 시간을 사용하는 제품의 비중이 커지는 겁니다.

CXMT의 증설이 의미도 여기에 있습니다. CXMT가 당장 삼성전자나 SK하이닉스의 최신 HBM을 대체하지 못하더라도, PC·스마트폰·서버에 들어가는 일반 D램을 공급하면 기존 3사가 HBM으로 옮겨간 자리를 채울 수 있죠.

CXMT만 공장을 늘리는 것도 아닙니다. 디지타임스는 지난 7월 13일 화웨이가 중국 정부 및 현지 메모리 업체 스웨이슈어(SwaySure)와 함께 선전에 12인치 D램 공장을 추진하고 있다고 보도했습니다.

보도된 목표 생산능력은 월 14만 장이며 초기 공정은 28나노미터입니다.

이 공장은 최신 HBM으로 삼성전자나 SK하이닉스와 경쟁하는 시설이라기보다, 스마트폰·통신장비·서버에 필요한 메모리를 중국 안에서 조달하기 위한 성격이 강해 보입니다. 화웨이 입장에서는 가장 빠른 메모리를 만드는 것만큼이나 미국의 수출 통제가 이어져도 끊기지 않는 공급망을 확보하는 일이 중요하거든요.

CXMT는 중국 시장에 메모리를 공급하며 몸집을 키우고, 텐센트 같은 중국 AI 기업은 장기계약으로 물량을 확보합니다. 게다가 화웨이 진영은 별도의 생산시설을 통해 자체 공급망을 만들고 있어서, 중국 안에서 독자 생태계가 커지고 있는 셈입니다.

그렇다면 과연 마이크론만큼 커진 CXMT가 메모리 슈퍼사이클을 끝낼 수 있을까요?

적어도 당장은 어려워 보입니다. 월간 웨이퍼 투입량은 비슷해지고 있지만 첨단 공정과 수율, HBM 생산능력에는 여전히 차이가 있습니다. 새로 짓는 공장이 실제 양산에 들어가려면 시간도 필요하고요.

하지만 CXMT가 최신 HBM에서 곧바로 승부할 필요는 없습니다. 범용 DDR5와 모바일·서버용 D램을 중국 시장에 대량으로 공급하는 것만으로도 기존 3사의 고객과 물량을 빼앗을 수 있습니다. 중국 업체가 자국 수요를 채운 만큼 삼성전자·SK하이닉스·마이크론이 공급하던 시장도 줄어들게 됩니다.