중국 최대 D램 업체 창신메모리테크놀로지(CXMT)가 대규모 자금 조달과 증설 계획을 앞세워 빠르게 성장하고 있지만, 우리나라 업계에서는 삼성전자와 SK하이닉스의 핵심 시장을 당장 흔들기는 어렵다는 평가가 나온다. CXMT가 범용 D램과 중국 내수를 중심으로 몸집을 키우는 반면 국내 업체들은 고대역폭메모리(HBM)와 서버용 첨단 D램에서 경쟁해 시장이 다르다는 분석이다. CXMT는 28일 상하이증권거래소 과창판에서 전날보다 4.08% 내린 47위안에 거래를 마치며 중국 증시 시가총액 1위 자리를 다시 중국공상은행에 내줬다. 다만 상장 첫날 공모가보다 465.82% 급등한 것을 감안하면 여전히 고공행진 중이다. CXMT는 세계 D램 시장 4위다. 옴디아에 따르면 올해 1분기 시장 점유율은 전 분기 4.7%에서 7.6%로 높아졌다. 다만 이런 점유율 상승은 삼성전자와 SK하이닉스의 주력 시장을 잠식한 결과로 보기는 힘들다는 평가도 있다. 글로벌 업체들이 인공지능(AI) 서버용 HBM과 고용량 D램에 생산능력을 집중하면서 생긴 범용 D램 공급 공백을 흡수했다는 것이다. CXMT의 주력 제품도 DDR5와 LPDDR5X 등 PC·스마트폰용 D램이다. 이번 상장 자금인 최대 14조 4000억원이 증설에 투입되면 범용 제품의 가격과 공급에는 압박이 커질 수 있지만, 고부가 AI 메모리와는 아직 경쟁의 층위가 다른 셈이다. 삼성전자와 SK하이닉스는 HBM4 양산과 차세대 제품 검증을 진행하며 엔비디아 등 글로벌 AI 반도체 기업과 공급 경험을 쌓아 왔다. HBM은 제품 개발에 그치지 않고 적층·패키징과 열 관리, 수율을 확보한 뒤 고객사의 장기 검증을 통과해야 실제 매출로 이어진다. 업계 관계자는 “중국 업체들의 기술 추격 속도는 빠르지만 HBM 시장은 개발 성공보다 고객 인증과 대량 양산 능력이 더 중요하다”며 “글로벌 선도 업체들과의 경쟁력을 기술 개발 단계만으로 판단하기는 이르다”고 말했다.

삼성전자가 글로벌 차량용 메모리 반도체 시장에서 처음으로 미국 마이크론을 제치고 점유율 1위에 올랐다. 또 인공지능(AI) 핵심 부품인 차세대 고대역폭메모리(HBM) 시장에서도 세계 최초로 7세대 HBM4E 샘플 출하하며 주도권 확보에 속도를 내고 있다. 파업 위기를 넘긴 삼성전자가 AI·자동차 메모리 양대 시장에서 반격에 나서는 모습이다. 31일 스탠더드앤드푸어스(S＆P) 글로벌 모빌리티에 따르면 삼성전자의 차량용 메모리 시장 점유율은 2024년 35%에서 지난해 40%로 상승하며 처음으로 1위를 기록했다. 기존 1위였던 마이크론은 점유율이 같은 기간 40%에서 36%로 하락해 2위로 밀려났다. 삼성전자는 유럽·한국·일본 등은 물론, 세계 최대 전기차 시장인 중국에서 점유율을 크게 확대한 것으로 보인다. 자율주행 기술 확산과 차량용 인포테인먼트(IVI) 시스템의 고도화로 고성능·고용량 메모리 수요가 급증한 가운데, 삼성전자의 저전력 D램(LPDDR)과 유니버설 플래시 스토리지(UFS) 제품이 경쟁력을 인정받은 결과다. 한국자동차연구원에 따르면 자율주행, 소프트웨어 중심 자동차(SDV)의 발전 및 확산으로 차량용 메모리 시장 규모는 지난해 73억 9000만 달러에서 연평균 11.1% 성장해 2030년 125억 달러로 커질 전망이다. 차량용 메모리는 모바일·가전 메모리보다 단가가 높고 장기 공급계약이 일반적이어서 산업 하강기에도 안정적인 수익원이 될 수 있다. 삼성전자는 2015년에 차량용 반도체 시장에 본격 진출한 뒤 SSD와 그래픽 D램(GDDR) 등을 양산차에 확대 적용하며 프리미엄 시장을 공략해왔다. 이와 별도로 삼성전자는 올해 2월 세계 최초로 6세대 고대역폭메모리인 HBM4 양산에 성공한 데 이어 불과 3개월 만에 차세대 제품인 HBM4E 12단 샘플을 글로벌 고객사에 공급했다고 지난 29일 밝혔다. HBM4E는 핀당 최대 16기가비트(Gbps)의 속도를 지원하며 전작인 HBM4 대비 속도를 20% 이상 높였다. 용량도 48기가바이트(GB)의 고용량을 구현해 전작 대비 용량을 30% 이상 늘렸다. 또 저전력 설계 및 패키징 구조 최적화 기술을 집약해 전작 대비 에너지 효율은 16%, 열 저항 특성은 14% 이상 개선했다. 이는 차세대 AI 시스템의 데이터 처리 성능을 크게 높일 것으로 보인다. 특히 삼성전자는 HBM4E를 통해 수직계열화 구조를 선보였다. 삼성전자는 메모리사업부의 10나노급 6세대(1c) D램과 파운드리의 4나노 베이스 다이, 시스템LSI 설계 역량, 첨단 패키징 기술 등을 결합해 HBM4E를 개발했다. 소위 ‘원스톱 턴키 솔루션’이다. 업계에서는 HBM4 세대부터 고객 맞춤형 설계와 안정적인 공급 역량이 중요해지는 만큼 통합 생산 체계가 경쟁력을 높일 것으로 보고 있다. 특히 HBM3E 세대에서 경쟁사에 밀렸던 삼성전자가 HBM4 세계 최초 양산과 HBM4E 세계 최초 샘플 출하를 잇달아 달성하며 기술 리더십 회복에 나섰다는 점에서 의미가 크다. 특히 삼성전자가 최근 미국 AI 기업 앤트로픽에 조단위의 지분 투자를 단행한 것으로 전해지면서 적자인 파운드리 사업부의 반등 가능성도 부상했다. 앤트로픽은 최근 진행한 시리즈H 투자 라운드에서 650억 달러(약 98조원)를 유치했다고 지난 28일 밝혔는데, 투자 참여 기업 중 첨단 파운드리 사업을 보유한 곳은 삼성전자가 사실상 유일하다.

칩 속 냉각 통로로 온도 30% 낮춰고성능 메모리 안정화 핵심 기술대량 생산·기존 패키지 호환 가능 SK하이닉스가 차세대 고대역폭메모리(HBM)의 최대 난제인 발열 문제를 해결할 신기술로 ‘iHBM’을 공개했다. 인공지능(AI) 연산 확대와 함께 HBM의 적층 단수와 속도가 급격히 향상되면서, 업계는 ‘발열 제어’ 기술이 차세대 AI 메모리 시장에서 핵심 경쟁력이 될 것으로 보고 있다. SK하이닉스 역시 iHBM을 앞세워 차세대 HBM 시장에서 발열 제어 주도권 확보에 나선 셈이다. SK하이닉스는 26일 iHBM 기술을 공개했다. HBM 패키지 내부에 전기는 통하지 않지만 열 전도율이 높은 실리콘 소재인 ‘ICE’를 넣어 열이 빠져나가는 ‘추가 통로’를 만드는 방식으로 열 방출 경로를 개선했다. 기존 HBM이 내부 열을 외부로 전달해 식히는 구조였다면, iHBM은 내부 발열 구간을 직접 관리하는 구조로 진화한 것이다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리 속도를 높인 AI용 핵심 메모리다. 최근 AI의 확산으로 그래픽처리장치(GPU)와 HBM 간 데이터 처리량이 폭증하면서 메모리 성능은 향상됐지만 적층 수가 늘고 속도가 빨라질수록 발열도 함께 증가해 냉각과 안정성 확보는 새로운 과제다. 특히 업계는 HBM과 GPU를 연결하는 ‘D2D PHY’ 구간의 발열 관리가 차세대 HBM 경쟁력을 좌우할 핵심 기술이라는 입장이다. D2D PHY는 HBM과 GPU 사이에서 데이터를 초고속으로 주고받는 연결 통로다. 데이터 이동량이 많아질수록 단위 면적당 발생하는 발열량인 발열 밀도도 급격히 높아진다. iHBM은 발열이 가장 집중되는 D2D PHY 영역 안에 냉각 요소(ICE)를 넣어 열이 빠져나가는 전용 경로를 별도로 만들었다. 이를 통해 기존 대비 열저항을 30% 이상 낮췄고, 고온·고부하 환경에서도 안정적인 동작 특성을 확보했다고 SK하이닉스는 설명했다. 양산성과 고객 호환성도 강화했다. SK하이닉스는 이미 업계에서 널리 쓰이는 MR-MUF 기반 WLP 공정을 적용해 안정적으로 대량 생산이 가능하다고 밝혔다. MR-MUF는 반도체 칩 사이를 보호재로 채워 열과 충격에 견디도록 만드는 공정이며, WLP는 반도체를 자르기 전 웨이퍼 상태에서 패키징과 검사를 동시에 진행해 생산 효율을 높이는 기술이다. 또 고객사가 현재 사용하는 반도체 패키지 구조(SiP)와도 높은 호환성을 확보해 큰 설계 변경 없이 바로 적용할 수 있도록 했다. SiP는 서로 다른 기능의 반도체 칩을 하나의 패키지 안에 넣어 하나의 시스템처럼 작동하게 만드는 기술이다. SK하이닉스는 iHBM 기술을 고성능컴퓨팅(HPC), AI 데이터센터 등 초고집적·초고대역폭 환경에 적용해 시스템 안정성과 운영 효율을 더욱 높일 것으로 예상된다. 또 고온에서 안정적으로 작동하는 메모리 반도체를 원하는 엔비디아와의 협력 관계를 더욱 강화할 수 있을 것으로 보인다.

SK하이닉스가 CMOS 이미지센서(CIS) 사업 부문을 인공지능(AI) 메모리 분야로 통합한다. AI 메모리 경쟁력을 제고해 ‘풀 스택 AI 메모리 프로바이더’(전방위 AI 메모리 공급자)로서의 입지를 강화한다는 취지다. SK하이닉스는 6일 CIS 사업 부문 구성원을 상대로 소통 행사를 열고 “글로벌 AI 중심 기업으로서의 입지를 굳건히 하기 위해 CIS 사업 부문이 지닌 역량을 AI 메모리 분야로 전환한다”고 밝혔다. 그간 스마트폰 시장 둔화에 따라 이미지센서 사업의 수익성이 부진했던 만큼 ‘선택과 집중’을 통해 AI 메모리 경쟁력을 강화하는 데 역량을 집중한다는 전략으로 풀이된다. SK하이닉스는 “CIS 사업 부문은 2007년 출범 이후 여러 어려움을 극복하고 모바일 시장에 진입해 소기의 성과를 달성했다”며 “여기서 우리는 메모리만으로는 경험할 수 없는 로직 반도체 기술과 커스텀(맞춤형) 비즈니스 역량을 얻게 됐다”고 설명했다. 이어 “현재 회사는 AI 산업의 핵심 기업으로 거듭나기 위한 대전환기를 맞이했다”며 “CIS 사업 부문이 보유한 기술과 경험은 AI 메모리 경쟁력을 강화하는 데 꼭 필요한 만큼 전사의 역량을 한데 모으기 위해 이번 결정을 했다”고 덧붙였다. SK하이닉스는 “이번 결정이 회사의 AI 메모리 경쟁력을 한단계 성장시키며 ‘풀 스택 AI 메모리 프로바이더’로서 회사의 위상을 공고히 하는 데 기여할 것으로 기대하고 있다”며 “이를 통해 주주 가치도 극대화하고자 한다”고 강조했다. SK하이닉스는 기존 CIS 사업 부문 소속 구성원이 새로운 조직으로 이동하는 데 있어 개인의 전문 역량을 충분히 발휘할 수 있도록 ‘원팀 마인드’ 차원에서 적극 지원한다는 방침이다. 곽노정 SK하이닉스 최고경영자(CEO)도 이날 구성원에게 CEO 레터를 보내 “우리는 함께 성장하는 ‘원팀’으로서 우리가 함께 쌓아온 역량과 경험을 바탕으로 더 큰 성장을 이뤄 나가길 기대한다”고 언급한 것으로 전해졌다. 이미지센서는 빛을 감지해 전기적 신호로 전환한 후 이를 다시 디지털 데이터로 변환, 영상을 출력해 주는 칩으로, CMOS공정으로 생산되는 반도체 소자를 CIS라고 부른다. 주로 카메라폰, 웹카메라, 의학용 소형 촬영장비 등에서 일종의 전자 필름 역할을 한다. SK하이닉스는 2008년 CIS 개발업체 실리콘화일을 인수하며 이미지센서 시장에 본격 진출한 뒤, 2019년 일본에 CIS 연구개발(R&D) 센터를 개소하고 같은 해 이미지센서 브랜드 ‘블랙펄’을 출시했다. 그간 회사 안팎에서 수익성이 부진한 CIS 사업을 접거나 축소해야 한다는 의견이 나왔으나 SK하이닉스 측은 지난해 연말 조직 개편에서는 CIS 개발 조직을 미래기술연구원으로 옮기고 차선용 미래기술연구원장(CTO·최고기술책임자)이 CIS 개발 담당을 겸하도록 한 바 있다.