정보기술(IT) 시장에 관심 많으신 독자 여러분, 안녕하세요. 요즘 삼성전자(005930)의 D램에 대한 새로운 이야기가 너무 많습니다. 팩트 체크하기에도 버거울 만큼 정보가 쏟아지고 있는데요.
오늘은 삼성전자의 D램 현황에 대한 핵심 포인트만 준비했습니다. 그동안 업데이트한 조각들을 모아서 퍼즐을 맞추는 느낌으로, 최근 가장 화제가 되고 있는 두 개의 D램에 대해 정리해 보겠습니다. 10나노급 6세대(1c) D램과 5세대 고대역폭메모리(HBM3E)에 관한 정보입니다. 그럼 1c D램에 대해 취재한 내용부터 말씀드리겠습니다.
1c D램, 연말 본격 양산할 수 있다
10나노급 6세대 D램(1c D램). 지난해 말 양산이 목표였던 이 D램은 아직까지 개발 완료를 끝내지 못했습니다.
우선 전영현 삼성전자 부회장이 지난해 새로운 DS부문장으로 선임된 이후, 1c D램의 구조를 전면적으로 개선해야 한다는 의사 결정이 있었던 것으로 파악됩니다.
그렇게 새롭게 디자인한 1c D램을 물리적으로 구현하기 위한 웨이퍼는 올 초에 D램 제조 라인으로 들어갔습니다. 이 웨이퍼는 3~4개월 간의 공정을 거쳐 5월께 완성될 가능성이 큽니다.
문제는 이 때 웨이퍼가 나왔다고 해서 양산 체제로 직행하는 건 아닙니다. 맨 첫 번째 웨이퍼의 수율과 성능이 100%라고 하더라도 완전히 기뻐할 상황은 아니라는 이야기입니다.
양산이란 건 그야말로 수만 장의 웨이퍼를 투입해야 하는 '대량 생산' 프로젝트입니다. 야구에서 타자들의 실력을 타율로 평가하는 것처럼 테스트 웨이퍼들도 다각적인 통계를 내야 합니다. 여러 장의 웨이퍼를 보면서 각 칩의 성능을 뜯어보고, 그때마다 발견되는 문제점을 보완하다 보면 또 수 개월의 시간이 필요합니다.
업계에서는 연초 삼성전자가 1c D램 양산 승인에 관한 목표 시점을 5월로 정했다고 알려졌는데요. 그러나 이러한 시간적·단계적 흐름을 따져 봤을 때 양산이 완벽하게 준비되는 시점은 8월 전후, 양산 라인에서 나오는 첫 번째 1c D램 웨이퍼는 올 연말이나 내년 초로 보고 있는 게 업계 중론입니다. 경쟁사가 최근에 자체 ‘양산 퀄’을 낸 것과 비교하면 아직 격차가 있습니다.
변하지 않는 삼성전자의 무기는 거대한 생산 능력과 풍부한 자본이죠. 일단 개발만 끝내면 '규모의 경제'로 경쟁사들을 누르는 전략을 펴기 위해 과감한 설비 투자를 계획 중인 것으로도 파악됩니다. 하반기부터 평택 4공장(P4) D램 라인에 수만 장 규모의 1c D램 장비 투자에 나서기 위해 움직이고 있다고 합니다. 장비 반입 시기를 앞당기고 있다는 이야기도 레이더에 잡힙니다.
또한 1c D램을 적용하기로 한 6세대 HBM(HBM4) 생산 시점도 큰 연관이 있는데요. HBM4를 연말에 생산하기로 한 만큼, 회사 내부에서는 1c D램의 양산 시점을 하루라도 더 당기려는 시도를 부단하게 진행하고 있을 듯 합니다. 참고로 1c D램 가장 아래 위치하는 베이스 다이 설계는 지난달 완료가 목표였지만 시기가 조금 더 미뤄졌다는 이야기도 있습니다.
HBM3E, 3분기가 분수령
다음은 HBM3E에 관한 이야기입니다. SK하이닉스, 마이크론 테크놀로지 등 삼성전자의 경쟁사들이 작년 1분기에 이미 양산에 들어간 HBM3E. 지금 엔비디아의 승인을 받아서 양산을 시작하더라도 로드맵이 1년 늦죠.
물론 삼성전자는 엔비디아의 레거시 GPU에 적용되는 HBM3E에 관한 양산 퀄(승인)을 지난해에 받은 적 있습니다. 그러나 이내 성능 문제가 걸리면서 공급량 확장까지는 이어지지 못했습니다.
최근의 삼성의 공식 입장과 상황을 정리해보면 HBM3E에 대한 개선 작업은 분명히 있었습니다. 삼성은 지난달 31일 있었던 2024년 4분기 실적발표에서 "HBM3E '개선제품'을 1분기에 공급하고, 2분기에 본격 공급할 것"이라고 직접 언급하기도 했죠.
그럼 어떤 것을 개선했을까. 가장 우선적으로는 베이스 다이를 엔비디아가 제시하는 기준에 맞게 대폭 수정한 것으로 파악이 되고요. 아울러 코어 다이, 그러니까 개별 D램에서 발생하는 문제점도 개선한 것으로 보입니다. 전력 효율성을 위해 코어 다이의 주변회로 크기를 키우면서, 배선에서 전기가 더 잘 흐르도록 하기 위해 더 성능이 괜찮은 로우(Low)-K 소재를 도입했다고 합니다. 기본적인 HBM의 구조와 소재를 가리지 않고 엔비디아가 원하는 조건에 맞췄다는 거죠.
지난달 서울경제신문이 보도했던 전영현 부회장과 젠슨 황 엔비디아 CEO의 미국 회동도 이 사안 때문인 것으로 전해집니다. 전 부회장은 이때 개선된 HBM3E의 성능을 황 CEO에게 설명했을 것으로 추정되는데요. 이 회동과는 별개로 삼성이 지난달 말 개선된 HBM3E 12단 샘플을 엔비디아에 보내는 계획을 가지고 있었다는 이야기도 취재가 됐습니다.
아무튼 업계의 이야기를 종합해보면 올해 중반이 삼성전자에 상당히 중요한 시기가 될 것으로 보입니다. 8단과 12단 모두 3분기 중반 안에는 엔비디아의 선택을 받는 것을 목표로 하고 있고, 고객사 주문이 나오면 곧바로 ‘양산 모드’에 들어갈 수 있게 HBM3E에 필요한 1a D램 물량을 미리 확보하는 걸 추진하는 것으로도 확인됩니다. 12단 제품 공급이 확정된다면 현재 수요가 폭발하고 있는 엔비디아 블랙웰 GPU 시리즈에 탑재될 가능성이 높습니다.
대외적 관점에서 엔비디아의 전망이 꽤 좋은 점도 삼성전자에는 기회입니다. 업계에서는 1월 말 딥시크 출현 이후 엔비디아의 시장 입지가 위축될 것이라는 '기우'가 있었습니다. 그러나 이들의 GPU 판매량은 더욱 늘어나는 추세입니다. 젠슨 황 CEO는 26일(현지시간) 엔비디아 실적발표회에서 "블랙웰 수요가 놀랍다"며 "블랙웰의 본격적 양산으로 수십억 달러의 매출을 달성했다"며 여전한 인기를 확인시켜주기도 했습니다.
엔비디아는 더욱 거세지는 AI의 팽창과 함께 대두되는 메모리 월(Wall)에 대응하기 위해 HBM 공급망을 어떻게든 확장할 필요가 있습니다. 현재는 SK하이닉스가 엔비디아 HBM 공급망 내에서 압도적인 점유율을 차지하고 있으나, 이 체제로는 지속 가능성이 부족하다는 느낌이 드는 것이겠죠. 삼성의 본격적인 진입을 누구보다 원하는 건 엔비디아가 아닐까 생각도 해봅니다.
삼성전자의 D램 현황은 지속 바뀌고 있습니다. 1c D램이든 HBM3E든 올해가 분수령인 것은 확실해 보입니다. 눈에 띄는 내용이 포착되면 기사로 전해드릴 수 있도록 노력하겠습니다. 강해령의 하이엔드 테크와 함께 즐거운 연휴 보내세요.
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
hr@sedaily.com
