이 기사는 2024년 02월 22일 07:27 thebell 에 표출된 기사입니다.

작년 4분기 흑자전환에 성공한 SK하이닉스가 시설투자를 재개한다. 고대역폭 메모리(HBM), 더블데이터레이트(DDR)5 등 차세대 제품 대응을 위해 최선단 D램 생산능력(캐파)을 증대하기로 했다.

22일 업계에 따르면 SK하이닉스는 이천사업장 내 M16 공장 증설을 준비 중이다. 규모는 10나노미터(nm)급 5세대(1b) D램의 월 2만장(웨이퍼 기준) 내외다. 이같은 내용을 주요 협력사에 공유한 상태다.

최근 D램은 10나노 중후반대에서 초반대로 선폭이 좁아지고 있다. 1세대(1x)-2세대(1y)-3세대(1z)-4세대(1a)-5세대(1b) 순으로 개선되고 있다. 현시점에서는 1z와 1a 비중이 크고 지난해 생산 개시한 1b D램은 올해 본격 개화할 전망이다.

SK하이닉스의 M16은 2021년 2월 준공한 첨단 D램 생산기지다. 2022년 말부터 불어닥친 반도체 불황으로 절반(하부층)만 채워진 것으로 파악된다. 올해부터 상부층에 장비가 반입될 예정이다.


앞서 SK하이닉스는 실적 컨퍼런스콜을 통해 "전례 없는 다운턴으로 축소된 시설투자액(CAPEX)은 2024년에 2023년 대비 증가가 예상되나 철저하게 고객 수요와 수익성에 기반한 투자 집행과 효율성 강화를 통해 증가분을 최소화할 계획"이라고 밝혔다. 작년의 경우 전년 대비 CAPEX가 50% 줄었다.

올해는 M16 및 M15 투자에 집중할 것으로 관측된다. 불확실성이 여전한 가운데 투자 결정을 내린 건 HBM의 존재 덕분이다.

이날 김기태 SK하이닉스 HBM 세일즈&마케팅 부사장은 최근 사내 뉴스룸에 올라온 인터뷰 기사를 통해 "올해 HBM은 이미 완판이다. 2024년이 막 시작됐으나 우리는 시장 선점을 위해 벌써 2025년을 준비 중"이라며 "좋은 제품을 갖췄으니 이제는 속도전"이라고 강조했다.

HBM은 여러 개 D램을 쌓아 만드는 고부가 메모리다. 고속 및 고용량 특징을 갖춰 인공지능(AI) 반도체의 조력자로 각광받고 있다. SK하이닉스의 경우 경쟁사 대비 발빠른 대응으로 엔비디아 등과 긴밀한 관계를 이어오고 있다. 현시점에서 엔비디아가 HBM 계약금을 선제공할 정도로 강한 수요를 나타내고 있다.

이를 위해 SK하이닉스는 1b D램 증설에 나선다. 기존 1z, 1a 대신 1b D램으로 HBM 만들면 낮은 단수, 같은 세대여도 더 좋은 성능을 낼 수 있다. HBM 제작 난도가 상향된 점을 상쇄할 수 있는 카드다. HBM만큼은 아니지만 서버 고객의 메모리 구매가 재개되면서 1b D램 기반 DDR5 제품 수요가 늘어난 점도 한몫했다.

같은 맥락에서 SK하이닉스는 청주사업장 내 M15 공장에 실리콘관통전극(TSV) 공정 캐파를 2배 늘리는 작업을 수행 중이다. TSV는 D램에 수천개의 미세 구멍을 뚫어 위아래로 연결하는 과정으로 HBM 핵심 기술로 꼽힌다. HBM 재료가 되는 최선단 D램과 필수 후공정 캐파가 동반 상향되는 그림이다.

중장기 수요 대비 차원에서 이천 M14 하부층의 낸드플래시 라인은 청주사업장으로 이전하고 있다. 킬러 아이템이 다소 부족한 낸드는 D램 대비 수요 회복세가 더디다. 이전 과정에서 낸드 자연 감산을 실현하는 동시에 추후 D램 캐파를 위한 공간을 확보할 수 있는 묘수다. 이 자리에 월 3만장 내외 D램 라인을 꾸릴 수 있는 것으로 알려졌다.

이와 별개로 청주사업장 M15X 및 M17 공장 구축 시점은 미정이다. SK하이닉스는 이천 D램, 청주 낸드 중심으로 생산라인을 재편 중이다. 낸드 기반 청주 투자가 늦어지는 배경이다.

D램 캐파 보충 차원으로 중국 우시 공장 개선 작업도 착수한다. 1a D램까지 생산할 수 있는 환경을 조성하는 것이 골자다. M16 상부층과 M14 하부층 다음으로 대규모 투자가 이뤄질 곳으로 2025년 착공 예정인 용인 반도체 클러스터 내 첫 번째 공장이 유력하다.


시장조사기관 트렌드포스는 올해 SK하이닉스D의 D램 설비 투자 규모를 전년보다 30% 늘어난 52억달러(약 6조9400억원)로 추정했다.

지난해 사실상 투자가 전무했던 SK하이닉스가 캐파업 소식을 전하자 장비업계는 반색하고 있다. 예년 대비 전반적인 규모는 아쉬우나 투자가 재개됐다는 점에서 긍정적인 반응이다.

반도체 업계 관계자는 "(SK하이닉스 투자가) D램 일부로 시작하겠으나 올해 하반기를 지나면 또 다른 D램, 낸드 증설까지도 고려해볼 수 있을 것"이라고 분석했다.

이에 따라 주성엔지니어링, 에이피티씨, 유진테크 등 SK하이닉스에 전공정 설비를 납품하는 회사들은 신규 수주를 기대하고 있다. 후공정을 담당하는 한미반도체, 테크윙 등도 HBM 효과를 누릴 것으로 보인다.

한편 SK하이닉스는 5세대 HBM인 'HBM3E'를 상반기 중 양산할 예정이다. 엔비디아 등과 최종 검증을 마치고 조만간 양산에 돌입하게 된다. 6세대인 'HBM4'는 2026년부터 제작된다. 5~6세대를 거치면서 후공정 변화가 예상되는 가운데 이를 위해 SK하이닉스는 관련 소재 및 장비사들과 협업 중이다.