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<JP모간의 NAND '슈퍼사이클論' ①지위가 바뀌었다>에서 이어짐

[서울=뉴스핌] 이홍규 기자 = 분석가들은 HDD 대체 여지는 아직 충분하다고 봤다. 관련 분석에 따르면 '비즈니스 크리티컬(기업 핵심 업무용) 스토리지'에서 SSD 침투율은 현재 19%에 불과하다. SSD 침투율이 1%포인트 상승할 때마다 NAND 업계에는 약 20억달러의 추가 매출이 발생한다고 한다.

◆3가지 이유III

JP모간이 거론한 세 번째 배경은 공급 제약이다. 수요가 왕성하고 가격이 매력적이면 업체들이 설비 투자에 나서는 것이 과거 패턴이었다. 그 결과는 공급 과잉과 가격 급락이었다. JP모간이 판단하기에는 이번에는 다르다. 공급 측이 전례 없는 교착 상태를 보인다는 점에서다.

교착의 증거는 숫자에서 드러난다. 분석가들에 따르면 향후 3년간 NAND 업계의 매출액 대비 설비투자금 비율은 15~16%로 떨어질 전망이다. 지난 10년간 이 비율은 30~50%를 유지했고, 2018년에는 68%까지 치솟았다. JP모간은 이 '저투자' 기조가 일시적이 아닌 구조적 현상이라고 분석했다.

투자 제약의 이유는 기술적 제약에 있다. 첫째, 식각 난이도가 기하급수적으로 상승했다. NAND 적층 수가 300층, 400층을 돌파하면서 30마이크로미터(μm·1mm의 1000분의 1) 두께의 적층에 균일한 채널 홀(메모리 셀 층을 관통하는 수직 통로)을 뚫기가 극도로 어려워졌다. 높은 종횡비 식각은 홀 변형을 유발하고 셀 불량으로 이어진다.

둘째, 웨이퍼 휨(Warpage; 웨이퍼가 평평함을 잃고 휘어지는 것) 현상이다. 수백층 적층은 거대한 기계적 응력을 일으켜 웨이퍼를 수백μm 휘게 하는데 이는 후속 공정에서 치명적이다. 휜 웨이퍼는 노광 장비의 초점 범위를 벗어나 패턴 정밀도가 무너지기 때문이다.

셋째, 하이브리드 본딩(두 칩을 범프<미세 금속 돌기>나 솔더<땜납> 없이 직접 맞붙이는 접합 기술)의 높은 진입장벽이다. 앞의 문제들을 우회하려면 로직 칩과 메모리 어레이를 별도 제조한 뒤 접합해야 하는데 극도로 고가인 초정밀 장비가 필요하고 로직 칩 양품률 문제가 전체 생산량을 끌어내린다.

결국 NAND 증산은 '설비 확충'이 아닌 '기술 전환'에 달렸다는 게 JP모간의 분석이다. JP모간은 올해 세계 NAND 웨이퍼 생산량 증가율이 전년 대비 3%에 그칠 것으로 전망했다. 

◆최선호주는 키옥시아

JP모간이 최선호주로 꼽은 것은 일본 키옥시아다. 키옥시아 고유의 CBMA(CMOS 본디드 어레이) 아키텍처를 높이 평가했다. 외곽로직회로(CMOS<메모리를 제어하는 로직 회로>)와 메모리 어레이를 별도 웨이퍼에서 제조한 뒤 하이브리드 본딩으로 연결하는 형태다.

관련 기술은 로직 회로에 더 미세한 공정(28nm/14nm)을 적용해 높은 입출력 속도를 확보할 수 있어 AI 추론의 데이터 처리 속도 요구에 부합한다는 평가를 받는다. JP모간은 또 회사에 대해 'BiCS8 기술(218층 적층에 CBA를 적용한 키옥시아의 8세대 3D NAND)' 양산과 함께 서버 사업 매출 비중이 2023년 20%에서 2027년 61%로 급증을 전망했다.

SK하이닉스는 장기적으로 유망한 종목으로 꼽았다. 분석가들은 SK하이닉스의 핵심으로 인텔 NAND 사업 인수로 확보한 자회사 솔라다임을 언급했다. 솔리다임이 인텔에서 물려받은 '플로팅게이트(전하를 가둬 데이터를 저장하는 전도성 게이트 구조)' 기술은 QLC에서 경쟁 우위를 발휘한다

솔리다임은 이 기술을 바탕으로 61TB·122TB급 초대용량 기업용 SSD를 선도하고 있고 이 시장에서 경쟁자가 거의 없는 것으로 평가된다. SK하이닉스를 둘러싸고 AI 훈련(HBM 점유율 1위)과 AI 추론(QLC 기업용 SSD 선도)을 동시에 장악한 유일한 업체라는 평가가 나온다.

삼성전자는 점유율과 주가 성과 면에서 추격이 기대되는 종목으로 거론됐다. 삼성전자는 QLC와 eSSD 분야에서 SK하이닉스보다 출발이 늦었다. 주가는 1년 동안 18% 급등했지만 주요 경쟁사인 마이크론테크놀로지(MU)의 277%, SK하이닉스의 233%보다는 상승폭이 작다.

JP모간은 삼성전자가 대규모 생산능력을 바탕으로 자체 9세대 V-NAND(수직적층 NAND·약 280층) QLC 양산을 가속해 올해 QLC·eSSD 시장 점유율 일부를 탈환할 것으로 기대했다. 서버 사업 매출 비중은 2023년 29%에서 내년 66%로 상승할 것으로 전망했다.

마이크콘에 대해서는 전략 차별화를 주목했다. 마이크론은 6500 ION 시리즈(232층 TLC 탑재 30.72TB급 데이터센터 SSD)로 경쟁사들의 QLC 시장 공략에 맞선다. TLC는 셀당 3비트를 저장해 셀당 4비트를 저장하는 QLC보다 용량은 낮지만 성능·내구성·전력효율이 우수한 것으로 평가된다. 다만 122TB급 초대용량 구간에서는 마이크론도 QLC 기반 6600 ION을 출시해 경쟁사와 나란히 뛰고 있다.

JP모간은 NAND 시장의 위험 요인도 함께 짚었다. 가장 큰 우려로 거론된 것이 스마트폰·PC 등 소비자 가전 수요 부진이다. NAND 가격이 지나치게 빠르게 오르면 완제품 업체가 원가 부담을 견디지 못해 사양을 낮추거나 소비자 교체 수요가 추가 위축될 수 있어서다. 노트북 판매가격(ASP) 대비 NAND 비용 비중은 저점 4.3%에서 10%대까지 뛸 수 있을 것으로 전망됐다.

bernard0202@newspim.com