中 낸드, 글로벌 1위 되기 어려운 이유

YMTC, 공격적 증설로 삼성·SK 추격⋯eSSD 비중·시장 확대가 관건

글로벌 낸드(NAND) 플래시 메모리 산업 지형도가 급변하고 있다. 선두업체를 추격하기 위해, 해외 후발주자 기업들이 앞다퉈 공격적인 증설 계획을 꺼내들고 있다. 특히 중국 양쯔메모리테크놀로지스(YMTC)의 투자 속도가 매우 빠른 것으로 평가된다.

반면 시장점유율 1위인 삼성전자의 낸드 투자는 증설보다 세대 전환에 초점이 맞춰져 있어, 총 생산능력이 오히려 감소하는 추세다. 때문에 삼성전자와 후발주자간 낸드 생산능력 격차가 2~3년 내 빠르게 좁혀질 것이라는 우려도 제기된다.

YMTC의 3D 낸드 제품. (사진=YMTC)

다만 기업 간 낸드 경쟁을 단순히 생산능력만으로 평가할 수는 없다는 게 업계 전문가들의 중론이다. 데이터를 저장하는 셀(Cell)을 복수로 쌓는 낸드 특성 상, 동일한 양의 웨이퍼를 투입하더라도 적층 수에 따라 메모리 총량이 크게 달라지기 때문이다.

시장 측면에서의 한계도 존재한다. YMTC의 총 낸드 출하량은 삼성전자·SK하이닉스를 위협하는 추세지만, AI 데이터센터에 필요한 기업용 SSD(eSSD) 매출은 아직 5위권 밖에 머물러 있다. 중국 현지 외 글로벌 고객사 확보가 어렵다는 점도 문제다.

최정동 테크인사이츠 수석부사장은 최근 기자와의 서면 인터뷰를 통해 "중국 YMTC가 웨이퍼 기준 생산능력에서 선두권에 진입할 가능성은 있지만, 선두업체들이 고적층 낸드를 통해 공급하는 메모리 총량이 더 크다는 점을 고려해야 한다"며 "글로벌 매출과 수익성 측면에서는 중국 기업이 단기간에 1위에 오를 가능성은 매우 낮다"고 분석했다.

YMTC, 공격적인 증설 속도…"부지 확보 충분"

최근 업계 낸드의 최대 화두는 중국 YMTC의 공격적인 설비 투자다. YTMC는 중국 최대 낸드 제조업체로, 우한시에 주요 생산거점을 두고 있다. 올해 말에는 신규 3공장의 가동을 앞두고 있다.

업계가 추산하는 YMTC의 생산능력은 웨이퍼 투입량 기준 월 16만~17만장 수준이다. 우한 3공장이 본격 가동되는 내년에는 월 20만장을 넘어설 것으로 전망된다.

중장기적으로는 생산능력을 월 30만~40만장 수준까지 확대할 계획을 세우고 있는 것으로 전해진다. YMTC 협력사인 한 반도체 장비업계 관계자는 "YMTC가 내년 및 내후년에도 생산능력을 추가 확보할 계획을 세우고 있다"며 "팹을 10개까지 지을 수 있는 부지를 이미 갖추고 있어, 낸드 제조기업 중 증설 속도가 가장 빠르다고 평가 받는다"고 설명했다.

YMTC의 최근 발언도 향후 증설 계획에 대한 자신감을 근간에 둔 것으로 풀이된다. 앞서 YMTC는 기업공개(IPO)를 앞두고 투자자들과 만나 내년 말까지 글로벌 낸드 시장에서 1위를 달성하겠다는 목표를 제시한 바 있다.

삼성·SK 신규 팹 구축 시점 아직 멀어…최소 2028~2029년

반면 삼성전자, SK하이닉스 등 국내 기업들은 신규 증설보다 최첨단 낸드용 전환투자에 집중하고 있다. 때문에 절대적인 생산능력은 근 2~3년간 정체를 기록해 왔다.

일례로 업계 1위인 삼성전자의 낸드 총 생산능력은 월 39만장 수준으로 추산된다. 화성 일부 라인에서 구형 낸드를 양산하던 시점에는 생산능력이 50만장을 넘어선 적도 있었으나, 구형 낸드 양산을 순차적으로 종료하면서 수치가 감소했다.

최첨단 낸드 생산능력은 신규 팹이 아닌 평택·중국 시안 라인에 대한 전환투자로 확충해 왔다. 삼성전자가 가장 최근 구축한 낸드 전용 라인은 지난 2022년 가동을 시작한 P3 Ph1(페이즈1)다. 당초 P4에서도 낸드 라인을 구축하려고 했으나, 시황을 고려해 D램을 함께 양산하는 하이브리드 라인으로 조성했다.

삼성전자 중국 시안캠퍼스(사진=삼성전자)

삼성전자가 신규 낸드 양산 라인을 가장 빠르게 구축할 수 있는 곳은 P5다. P5는 올 하반기부터 클린룸 구축이 시작된 팹으로, 가동 목표 시점은 오는 2027년 말이다. 다만 P5도 현재로선 D램 및 고대역폭메모리(HBM) 라인 조성에 우선순위 둘 가능성이 높다. 때문에 삼성전자의 낸드 생산능력이 크게 확대되는 시점은 아무리 빨라도 2028년께가 될 전망이다.

반도체 업계 관계자는 "삼성전자의 경우 근 3년간 대규모 낸드 라인 증설이 없었고, 현재도 전환투자에 집중하고 있어 후발주자와의 생산능력 격차는 2~3년 내 크게 축소될 것"이라고 밝혔다.

SK하이닉스의 경우 청주 및 중국 다롄 지역에서 낸드 팹을 운영하고 있다. 현재 생산능력은 월 25만장 내외로 추산된다.

현재 다롄 2공장 증설을 위한 설비투자가 시작됐으나, 규모는 월 3만장으로 비교적 적은 규모다. SK하이닉스의 대규모 낸드 생산능력 확보는 청주 신규 낸드 팹인 M17이 준공된 뒤에나 가능하다. M17은 오는 2028년 말 첫 클린룸 오픈을 목표로 하고 있다.

생산능력만으론 1위 어려워…eSSD 키우고 해외 시장 뚫어야

그러나 YMTC가 낸드 업계 선두권으로 진입하기 위해서는 아직 해결해야 할 과제들이 많다는 지적이 제기된다.

최 부사장은 "낸드의 지속적인 고단화로 적층 수가 400~500단 이상이 되면 웨이퍼 당 비트(Bit) 출하량은 더욱 증가하게 된다"며 "YMTC가 실제 내년 말까지 비트 출하량 1위를 기록하려면 신규 팹에 대한 제조 장비의 국산화, 300~400단 이상의 차기 제품들에 대한 수율 및 생산성 확보, 낸드에 탑재되는 컨트롤러의 고객 인증을 동시에 모두 해결해야 한다"고 평가했다.

현재 YMTC는 267단 낸드까지 상용화에 성공한 것으로 알려져 있다. 낸드는 구성 요소인 셀과 페리를 각각 제조해 칩과 칩을 직접 이어 붙이는 하이브리드 본딩 방식으로 제조된다. YMTC는 이를 '엑스태킹(Xtacking)'이라고 부른다.

YMTC의 엑스태킹 기술 개념도(사진=YMTC)

국내 기업들은 300~400단 낸드에 이미 진입한 상태다. 삼성전자는 지난달부터 420단대의 V10(10세대) 낸드의 초도 양산을 시작했다. 당장의 출하량은 크지 않지만, 업계 최초로 400단 이상의 낸드에 진입했다는 점에서 의의가 있다. SK하이닉스도 지난해 321단 낸드 상용화에 이어, 올해에는 375단 적층의 10세대 낸드 양산을 계획하고 있다.

시장적인 한계도 존재한다. 특히 AI 데이터센터에서 각광받는 eSSD의 경우, 현지 최대 고객사인 화웨이가 YMTC 제품만을 고집하기 어려운 상황이다. eSSD는 일반 소비자용 SSD 대비 높은 제품 성능 및 안정성을 요구한다.

또한 YMTC의 전체 낸드 출하량에서 eSSD가 차지하는 비중은 아직 낮은 것으로 평가된다. 시장조사업체 트렌드포스가 집계한 올 2분기 eSSD 시장 점유율은 삼성전자가 35.1%로 1위, SK하이닉스가 21.1%로 2위다. 그 뒤로 마이크론·키오시아·샌디스크가 뒤를 따르고 있다.

최 부사장은 "YMTC가 웨이퍼 기준 생산능력과 중국 내 출하량에서는 선두권에 진입할 가능성은 있다"며 "그러나 글로벌 매출과 수익성, eSSD 비중까지 고려한 업계 1위는 1~2년 내에 달성하기가 사실상 어렵다"고 말했다.