낸드 시장 주도권 경쟁 중인 삼성전자와 SK하이닉스 (feat. 반도체 시장 훈풍)

낸드 시장 주도권 경쟁 중인 삼성전자와 SK하이닉스 (feat. 반도체 시장 훈풍)

 

인공지능(AI) 반도체 수요가 급증하며 메모리 반도체 시장에 훈풍이 불어옵니다. 고대역폭 메모리(HBM)로 대표되는 D램이 주목받은 데 이어, 최근엔 낸드플래시 메모리(낸드) 시장을 향한 관심이 뜨겁습니다.

 

낸드플래시 메모리(Nand Flash Memory)란 메모리 반도체의 일종입니다. 정보를 저장하는 메모리 반도체는 전원이 켜진 상태에서만 정보가 저장되는 램(RAM)과, 전력이 차단돼도 정보가 저장되는 롬(ROM)으로 나뉘는데, 후자에 속하는 낸드플래시는 주로 USB와 SSD에 사용됩니다. 낸드플래시의 경우 단수가 높을수록 성능이 올라갑니다. 현재 삼성전자가 양산을 시작한 9세대 V 낸드의 286단이 최고 적층 단수로 알려져 있습니다.

 

1. 낸드 시장에 불어온 훈풍

1) 낸드가 대세?

다양한 분야에서 AI 수요가 폭증하며 낸드 제품 수요도 가파르게 늘어납니다. 대규모언어모델(LLM) 학습을 위해 방대한 데이터를 저장하고, 추론 단계에서도 알고리즘이 빠르게 작동할 수 있는 고용량·고성능 낸드 제품이 요구되는 덕분입니다.

 

2) 작년까진 암울

사실 작년까지만 해도 낸드는 반도체 업황 악화의 주범으로 꼽히곤 했습니다. 글로벌 경기 침체로 스마트폰과 PC 등 낸드가 탑재되는 IT 제품의 수요가 둔화하며 낸드의 가격과 판매량이 모두 급감했기 때문입니다. AI 열풍 초기에도 낸드는 HBM 등 D램만큼 크게 주목받지 못했습니다.

 

3) 낸드 시장의 반등

그러나 AI 서버 매출이 예상보다 폭발적으로 늘어나며 낸드 시장도 활기를 되찾았습니다. AI 서버에 들어가는 고성능·고용량 솔리드스테이트드라이브(SSD)의 수요도 함께 급증했기 때문인데요. PC와 스마트폰에 탑재되기 시작한 온디바이스 AI 기술도 낸드 수요를 끌어올렸습니다. 이에 올해 1분기 낸드 판매 가격은 전 분기 대비 30% 이상 올랐죠. 2분기에도 20% 가까이 오를 것이란 전망이 나옵니다.

 

온디바이스 AI는 기기 자체에 탑재되어 직접 인공지능(AI) 서비스를 제공하는 기술을 의미합니다. 외부 서버나 클라우드에 연결돼 데이터를 처리했던 기존의 클라우드 기반 AI보다 한 차원 더 발전한 차세대 기술입니다.

 

4) 삼성과 SK

삼성전자와 SK하이닉스의 낸드 사업도 작년 대규모 적자에서 벗어나 올해 1분기에 흑자 전환했습니다. 낸드 시장이 활기를 띠자 두 기업은 시장의 주도권을 선점하기 위해 치열한 경쟁을 벌이는 중입니다.

 

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2. 초고도 기술력을 내세운 삼성전자

1) 9세대 낸드 선도

삼성전자는 트리플레벨셀(TLC)을 구현하는 V낸드를 앞세워 20여 년간 낸드 시장의 왕좌를 지켜왔습니다. 지난달 업계 최초로 1 테라바이트(TB) 트리플레벨셀(TLC) 9세대 V낸드 양산을 시작하며 낸드 시장 사수에 나섰습니다.

 

트리플레벨셀(Triple Level Cell, TLC)란 낸드의 일종으로 한 개의 기억 소자인 셀에 3개의 정보(bit)를 저장할 수 있는 장치를 의미합니다. 삼성전자는 3차원 수직구조로 회로를 구성한 V(Vertical·수직) 낸드플래시 형태로 TLC를 구현합니다. 이외에도 낸드는 한 개 셀에 몇 개의 비트를 담는지에 따라 싱글레벨셀(SLC), 멀티레벨셀(MLC), 트리플레벨셀(TLC), 쿼드레벨셀(QLC) 등으로 종류가 나뉩니다.

 

2) 다방면 개발 중

삼성전자는 TLC 9세대 V낸드 이외에도 AI 시대에 대응해 다양한 고용량·고성능 낸드 개발에 박차를 가합니다. 올해 2분기 중 초고용량 64TB SSD 개발과 샘플 제공에 나서고, 올 하반기엔 쿼드레벨셀(QLC) 기반 낸드 제품도 빠르게 개발할 예정입니다.

 

3) 새 반도체 수장 임명

삼성전자는 전영현 부회장을 반도체 사업의 새 수장으로 임명하며 반도체 사업 경쟁력 강화에 더욱 힘을 쏟겠다는 의지를 내비쳤습니다. 전영현 삼성전자 DS부문장은 '삼성 반도체 신화'의 주역으로 평가받는 인물입니다. 작년 15조 원의 적자를 기록하는 등 위기를 겪는 삼성전자의 반등을 이끌 만한 인사로 기대를 모읍니다.

 

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3. AI 메모리 주도권 잡으려는 SK하이닉스

1) 온디바이스 AI 공략

이미 HBM 시장에서 주도권을 확보한 SK하이닉스는 차세대 AI 낸드 신제품 개발에 나서며 AI 메모리 시장을 완전히 장악하겠다는 입장입니다. SK하이닉스는 지난 9일 스마트폰 등 모바일 기기에서 온디바이스 AI를 구현하기 위한 메모리인 ZUFS 4.0 개발에 성공했다고 밝혔습니다. 기존 낸드 제품 대비 장시간 사용 환경에서 스마트폰 앱 실행 시간을 대비 약 45% 향상하고, 성능 저하 문제를 4배 이상 개선하며 제품 수명도 약 40% 늘렸습니다.

 

2) 자회사 솔리다임 주목

다만, 작년 4분기 기준 SK하이닉스의 낸드 시장 점유율은 21.6%에 불과합니다. 1위인 삼성전자(36.6%)와의 격차가 상당하죠. 이에 SK하이닉스는 자회사인 솔리다임을 통해 돌파구를 모색합니다. 솔리다임의 QLC 기반 고용량 eSSD 판매를 적극적으로 확대할 방침입니다. 현재 솔리다임은 60TB 이상 데이터를 저장하는 QLC 기반 eSSD(기업용 SSD)를 유일하게 공급 중인 만큼 고용량 시장에 대응할 수 있어 경쟁력이 높습니다.

 

3) 기업·소비자 동시 공략

한편 SK하이닉스는 소비자를 위한 새로운 SSD 출시도 동시에 노립니다. 고성능 16채널 eSSD 개발에 나섰으며, AI용 PC에 탑재되는 소비자용 SSD인 5세대 cSSD도 이른 시일 내에 출시하겠다고 밝혔습니다.

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