삼성전자(005930)·SK하이닉스(000660)·마이크론 등 글로벌 반도체 업체들이 수요급감과 가격하락에 맞서 초격차 기술 개발로 위기 극복에 나서고 있다. 반도체 업황 사이클이 ‘죽음의 계곡’으로 불리는 불황을 벗어나면 차세대 반도체 시장에서 주도권을 잡겠다는 것이다.
18일 외신 등에 따르면 미국 메모리반도체 업체 마이크론은 지난 16일(현지시간) 세계 최대 용량인 16Gb 모바일 D램 LPDDR4X를 세계 최초로 개발했다고 발표했다. 이 제품은 기존 최대 용량인 삼성전자의 12Gb 모바일 D램을 뛰어넘는 제품이다. 앞서 삼성전자는 지난달 12Gb 모바일 D램 LPDDR5를 세계 최초로 양산하기 시작했다.
반도체 업체들은 5세대(5G) 이동통신과 인공지능(AI) 등 향후 메모리반도체 수요가 폭발적으로 늘어나는 시장을 겨냥해 제품 개발에 속도를 내고 있다. 마이크론이 발표한 16Gb LPDDR4X도 5G 모바일 시장을 공략하기 위한 제품이다. 올해 삼성전자와 LG전자(066570), 중국 샤오미 등이 5G 스마트폰을 출시한 데 이어 내년에는 애플도 5G 스마트폰을 내놓으면서 5G 경쟁이 본격화하고 시장이 크게 성장할 것으로 전망되기 때문이다. 시장조사 업체 가트너는 내년에 5G 스마트폰이 전체 휴대폰 매출의 6%를 차지하고 오는 2023년에는 51%까지 높아질 것으로 내다봤다. 16Gb 제품을 내놓은 마이크론은 미중 무역분쟁으로 인한 실적 부진을 5G 시장에서 만회하기 위해 만반의 준비를 하고 있다. 마이크론은 5월부터 화웨이에 대한 수출이 중단되면서 실적에 큰 타격을 받고 있다. 마이크론의 가장 최근 분기(3~5월) 모바일 부문 매출액은 전년동기 대비 33%나 줄어들었다.
7월 12Gb D램 양산에 들어간 삼성전자는 불과 5개월 만에 제품을 업그레이드했다. 삼성전자의 LPDDR5는 3월 역대 최대 용량을 구현한 ‘12GB LPDDR4X’ 모바일 패키지 양산을 시작한 지 5개월 만에 업그레이드된 제품이다. 제품의 기술 개발 속도를 빠르게 올리고 있는 셈이다. 삼성전자는 LPDDR5 양산으로 차세대 5G 플래그십 스마트폰에서 초고화질 영상 촬영, AI와 머신러닝(ML)을 안정적으로 구현하면서도 배터리 사용시간을 더욱 늘릴 수 있는 ‘모바일 D램 솔루션’을 제공할 수 있게 됐다. 자사 스마트폰 ‘갤럭시S11’에 처음 탑재돼 안정화하고 조만간 16Gb LPDDR5 D램을 개발해 양산에 돌입할 예정이다.
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SK하이닉스도 미래 반도체 시장 선점을 위해 차세대 기술 개발에 박차를 가하고 있다. SK하이닉스는 12일 풀HD급 영화(3.7GB) 124편 분량의 데이터를 1초에 처리할 수 있는 세계 최고 속도의 D램 개발에 성공했다고 밝혔다. 이번에 SK하이닉스가 개발한 D램은 주로 초고속 고성능 메모리가 필요한 그래픽카드나 AI·슈퍼컴퓨터 등에 활용되는 초고속 메모리반도체 ‘HBM2E’다. 지난해 HBM2 D램을 개발한 지 1년 만에 처리속도를 50% 이상 끌어올렸다. SK하이닉스는 HBM2E를 통해 차세대 메모리반도체 시장의 주도권을 잡을 계획이다.
D램뿐 아니라 낸드플래시 제품에서도 업체 간 기술경쟁이 가속화되고 있다. 삼성전자는 6일 세계 최초로 ‘6세대(128단) 256Gb 3비트 V낸드’를 기반으로 한 ‘기업용 PC 솔리드스테이트드라이브(SSD)’를 양산해 글로벌 PC 업체에 공급했다고 밝혔다. 이 제품은 업계에서 유일하게 100단 이상의 셀을 한 번에 뚫는 단일공정(1 Etching Step)을 적용해 반도체 미세공정의 한계를 극복했다는 평가를 받고 있다. 앞서 SK하이닉스는 6월 세계 최초로 128단 4D 낸드플래시 개발에 성공해 하반기부터 양산한다고 밝힌 바 있다. 지난해 10월 96단 4D 낸드 개발 이후 8개월 만이다. 이 제품은 기존 96단 4D 낸드 대비 생산성이 40% 향상돼 성능 개선은 물론 생산 원가도 낮출 수 있다.
/고병기기자 staytomorrow@sedaily.com
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