이 기사는 2024년 05월 03일 16:07 thebell 에 표출된 기사입니다.

삼성전자가 메모리 세대교체를 가속화한다. 내년부터 10나노미터(nm)급 1세대(1x) D램 생산을 중단하는 방안을 추진한다. 급증하는 인공지능(AI) 메모리 수요에 대응하는 한편 고수익 제품 위주로 포트폴리오를 전환하는 차원이다.

◇1~3세대 D램 비중 축소, 수익성 극대화 나서

3일 업계에 따르면 삼성전자는 내년부터 10나노미터(nm)급 1세대(1x) D램 생산을 중단하는 절차에 돌입한다.

삼성전자는 2016년 업계 최초로 1x D램을 양산한 바 있다. 회로 선폭이 10nm대인 첫 D램이었다. 선폭은 트랜지스터 안에 전하가 이동하는 통로(채널) 폭을 나타낸다. 미세해질수록 같은 면적에 더 많은 회로를 그리거나 면적 자체를 줄일 수 있어 성능이나 전력효율 등을 높일 수 있다.


이후 2세대(1y)-3세대(1z)-4세대(1a)-5세대(1b) 순으로 발전해오고 있다. 작년부터 주요 제조사가 공급 중인 1b D램이 최신 제품이다.

메모리 고객이 PC, 서버 업체에서 AI를 다루는 기업으로 확산하면서 고성능 및 고용량 D램을 원하는 곳이 대폭 늘었다. 고객 주문 변화에 맞춰 삼성전자와 SK하이닉스는 4~5세대 D램 비중을 빠르게 늘리고 있다. SK하이닉스의 경우 중국 우시 팹에서도 1a D램을 제조하기 위해 라인 전환 중이다.

반대급부로 1~3세대 D램이 차지하는 점유율은 점차 줄어드는 추세다. 이같은 흐름 속에서 삼성전자는 빅테크 수요가 급감한데다 중화권 메모리사 진입으로 수익성이 떨어진 1x D램 라인 철수를 결정한 것으로 풀이된다.

기존 1x D램 전용시설이 있던 자리에는 첨단 메모리 생산장비가 들어설 가능성이 크다. 특히 삼성전자는 올해부터 6세대(1c) D램을 양산할 계획이다. 이 제품은 11~12nm급으로 추정된다.

반도체 업계 관계자는 "1a D램 이상 최신 메모리에 대한 수요가 늘면서 옛 제품 비중이 줄어드는 건 당연한 수순"이라며 "삼성전자는 경쟁사 대비 빠른 페이드아웃으로 수익성을 극대화하려는 의도"라고 분석했다.


◇본격 개막 'HBM 시대', 첨단 D램에서 승패 갈려

1a D램부터는 시스템반도체에서 쓰여온 극자외선(EUV) 노광 기술이 도입되고 있다. 4세대부터 세대를 거듭할수록 EUV를 사용하는 층(레이어)이 늘어나면서 메모리 제조사가 필요한 EUV 장비 수가 증가하는 상황이다.

2026년 상용화 예정인 7세대(1d) D램에서는 9개 층에 EUV이 적용될 것으로 관측된다. 1d D램은 마지막 10nm대 D램이 될 가능성이 유력하다. 그 다음 제품부터는 선폭이 한 자릿수 nm대로 진입하게 된다. 이때부터는 차세대 EUV인 하이(High)NA EUV 공정이 활용될 것으로 예측된다.

EUV 기반 D램은 그 자체만으로도 고부가 제품이나 최선단 고대역폭 메모리(HBM) 재료로서 가치도 높다. HBM은 여러 개 D램을 쌓아 만드는데 현존 최고 HBM인 HBM3E에는 1b D램이 쓰인다. HBM4, HBM4E로 이어지는 차세대 라인업에서는 1c, 1d D램 등이 각 층을 이룬다는 뜻이다.

궁극적으로 5~7세대 D램 수율(완제품 중 양품 비율)과 원가경쟁력을 갖춘 곳이 미래 HBM 대결에서 우위를 차지할 수 있다. 실제로 1b D램 수율에서 한발 앞선 SK하이닉스가 HBM3E 시대를 열고 주도권을 선점한 상태다.