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HBM 지각생 中? “삼성·SK에 충분히 위협적”

  • 슬롯사이트 지니입력 2024.05.17 18:00
  • 최종수정 2024.05.18 17:16
  • 기자명이세연 기자
[사진=셔터스톡]
[사진=셔터스톡]

[WHY?중국의 '반도체 굴기'는점점 가속화하는 반면,최첨단 반도체 업체들의 기술 발전은둔화돼서다.]

레거시(범용) 반도체 수준에머물러있던 '반도체 지각생' 중국이 HBM생산 초기 단계에 들어섰다. 이에 중국이현재 HBM 시장 주도권을 지닌국내 기업들을빠르게 추격할 것이라는 목소리가 나온다.

15일(현지 시간) 로이터통신에 따르면, 중국 1위 D램업체창신메모리테크놀로지(CXMT)가 반도체패키징 업체퉁푸마이크로일렉트로닉스(TFME)와HBM을 개발해 고객사에샘플을 전달한 것으로 나타났다.

또 중국 최대 낸드플래시 업체인 양쯔메모리테크놀로지(YMTC)자회사우한신신(XMC)도 12인치 HBM 웨이퍼를 한 달에 3000개 생산할 수 있는 공장을 올 2월 착공했다. 이들 기업 모두 중국 정부로부터 막대한 보조금을 받은 바 있다.

로이터통신에 따르면, 중국 반도체 업체들은HBM 개발에 필요한 장비를 구하기 위해 한국·일본 장비업체들과 정기적으로 미팅을 갖고 있다.

현재미국 정부가 대(對)중국 제재를 강화하면서 '동맹국들과 중국 간장비 협력'을 통제하고 있음에도 물밑 작업이 이뤄지는 모습이다. 한 업계 관계자는 "타국과의 장비 협력이 어려워도, 이 장비들이 그렇게 카피하기 어려운 장비가 아닌 만큼 이내 따라할 것"이라고 말했다.

이에 SK하이닉스, 삼성전자 양강 구도로 흘러가던 HBM 시장에서 중국이 국내 기업과의 기술 격차를 빠르게 추격하면서존재감을 키울 것이라는 우려의 목소리도 나온다.

노리 치우 화이트오크캐피털 투자이사는 "중국은 구형 메모리 반도체 시장에서도 경쟁력이 부족해 상당히 먼 여정에 직면해 있다"면서도 "그럼에도 CXMT와 TFME가 협력한다는 것은 중국이 메모리와 고급 패키징 기술을 발전시킬 수 있는 중요한 기회"라고 말했다.

지난해 11월 15일(현지 시간) 캘리포니아주 샌프란시스코 인근 우드사이드의 파이롤리 에스테이트에서 조 바이든(왼쪽) 미국 대통령과 시진핑 슬롯사이트 지니 국가주석이 정상 회담 전 악수하고 있다. [사진=뉴시스]
지난해 11월 15일(현지 시간) 캘리포니아주 샌프란시스코 인근 우드사이드의 파이롤리 에스테이트에서 조 바이든(왼쪽) 미국 대통령과 시진핑 중국 국가주석이 정상 회담 전 악수하고 있다. [사진=뉴시스]

우리 기업과 중국 간 HBM 기술 격차는 10년으로 알려졌다. 중국 최대 IT 기업화웨이가2세대 제품 'HBM2'를2026년까지 생산하는 것을 목표로 하고 있어서다. SK하이닉스와 삼성전자는 이미 2016년에 HBM2를 개발했다.

하지만 전문가들은 중국이 10년은커녕 단기간에 2~3년 격차로 줄일것으로 전망하고 있다.중국의 '반도체 굴기'가 점점 가속화하기 때문이다.

사실 '10년'이라는 숫자는약 10년 전 중국이 뒤늦게메모리 반도체(D램, 낸드플래시) 시장 진출 계획을밝혔을 때도 거론됐다. 당시업계에서는 우리 기업과 중국 간메모리 반도체 기술 격차가 10년 정도라, 중국이 당장 시장에 진입하지는못할 것으로예상했다.

하지만 2015년에는 중국 기업이 국내 낸드 설계업체 니모스텍을 인수하고,각국에서 인재를 대규모 스카우트하는 등'큰손' 투자로 빠르게 성장했다. 2014년부터 2020년까지의정부 지원 자금은 약 140조원이었다. 이에 2022년 기준 D램은 5년, 낸드플래시는 2년 수준으로 격차를 대폭 줄였다.

HBM에서도크게 다르지 않을 전망이다.이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 "중국이 점점 D램 기술력을 갖추는 모습이다. 그렇다면 이 D램으로 구성된 HBM도 잘할 수 있을 것"이라며 "AI 열풍 때문에 메모리 반도체 시장이 HBM으로 재편되는 상황에서 중국도 발 빠르게 준비하고 있을 것이다. 2~3년 후에는 우리기업에 위협이 될 만한 상황이 올 수도 있다"고 말했다.

이병훈 포스텍 나노융합기술원장은 "중국이 못 따라올 이유는 없을 것 같다. HBM은 몇 층을 쌓느냐의 문제인데, 이를 가능케하는 패키징 산업은 원래 중국이 2위였다"고 말했다.

이 원장에 따르면, 현재 '반도체 전쟁터'의 핵심은 헤테로지니어스 인티그레이션(Heterogeneous Integration·이종 집적) 패키징 분야로 옮겨갔다. 즉 패키징 기술력을 보유한 중국도 충분히 참전할 수 있다는 설명이다.

이 원장은 "(최첨단 반도체 공정 핵심 장비인) 극자외선(EUV) 장비 없이도 많이 따라왔다. 물론 2·3나노 수준반도체는 생산에 어려움이 있으나,전 세계 반도체 시장에서 2·3나노가 아닌 반도체가 70~80%이다. 이 나머지 시장에서 사업을 본격화하면 되는 것"이라고 덧붙였다.

'무어의 법칙' 둔화?

최근 반도체 집적도가2년마다 2배씩 증가한다는 내용의 '무어의 법칙'이 둔화하고 있는 것도 후발주자와의 격차 유지에 어려움을 주고 있다.

특히 '나노 경쟁'에 대한 회의감도 높아지고 있다.이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 "기존 '실리콘 베이스'에서 1나노 이하 공정은 구현하기 어렵고, (개발해도) 의미도 크지 않다. 이에 반도체 소자의 개념을 완전히 바꾸려는 '새로운 디바이스'의 연구가 많이 시행되고 있다"며"기존 재료를계속 사용할 수밖에 없는 대신, 이 구조를 달리해 초미세 공정의 효과를 극대화하려는 모습"이라고 덧붙였다.

이는 삼성전자가 지난 2022년 얇고 넓은 나노시트 형태의 게이트올어라운드(GAA) 구조를 도입한 배경이 되기도 한다. 이GAA는 기존 핀펫 구조나 나노와이어(Nanowire) GAA 구조에 비해 전류를 더 세밀하게 조절할 수 있다.

이 교수는 "결국 어떤 형태로든 (이한계에 대응하는) 기술의 진화는 일어날것"이라면서도 "다만 연구 단계라 시간이 걸릴 것"이라 덧붙였다.

/ 슬롯사이트 지니코리아 이세연 기자 mvdirector@fortunekorea.co.kr

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