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2017 中 반도체 메모리 시장을 전망하다

입력 : 2017.02.15 11:14

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반도체 산업의 확대와 강화에 국가적으로 주력하는 중국. 중국이 현재 주력하고 있는 분야는 메모리다. 메모리 기술을 확보하기 위해 다양한 움직임을 보이고 있지만 글로벌 업체와의 라이센스 계약 체결이 가장 가능성 높은 옵션으로 업계는 보고 있다. 


과연 중국은 목표한대로 반도체 산업에서 우위를 가져갈 수 있을 것인가? 


외신이 보도한 내용을 토대로 분석해봤다. 


미국의 칩 업체들에 대한 인수합병(M&A) 협상에서 중국의 성장세는 작년 반도체 업계에서 중요한 이슈 중 하나였다. 올해도 이러한 추세는 지속될 것으로 보인다.


메모리 기술에 대한 중국의 거센 욕구는 아직 채워지지 않았다. 게다가 중국 내에서 자체적으로 중국산 칩을 생산하려는 계획도 실현되지 않았다. 


중국의 메모리 칩 생산 계획은 여전히 불완전한 상태이지만, 중국측 동향을 예의주시해온 소식통에 따르면, 마이크론테크놀로지, 인텔, 삼성전자와 같은 글로벌 업체 가운데 중국과의 기술 라이센스 계약 및 합작 기업의 설립 등 전반적인 협상테이블에 누가 먼저 앉을 것인가에 업계는 주목하고 있다. 이러한 배경에는 삼성의 메모리 시장에서의 지배력을 최소화하고자하는 경쟁 업체들의 의도가 다분히 깔려있다는 것이 업계 전문가들의 공통된 시각이다.


IC Insights의 롭 라인백(Rob Lineback) 애널리스트는 “PC데이터 센터용 서버, 스마트폰, 기타 범용용 DRAM 및 NAND형 플래시 메모리는 중국에서 중요한 IC시장으로 성장했다. 중국에서 메모리에 초점이 맞춰져 있는 것은 의미가 있다”고 말했다.


사실 중국은 제13차 5개년 계획에서 로직에서 메모리, 아날로그, FPGA, 전원 관리 IC반도체 제조 장치, CAD, EDA 도구까지 폭넓게 아우르는 포괄적인 반도체 업계 구축을 목표로 내걸고 있고, 그 실현을 목표로 매진하고 있다.


▲ 그림 1. 인텔과 마이크론의 3D XPoint 기술(자료: 인텔)


메모리 시장에서 중국의 딜레마 해결될까?


하지만, 그러한 메모리의 야심이 궁극적으로 중국의 딜레마로 나타나는 형국이 됐다는 업계의 시각이 많다. East-West Center의 디터 에른스트(Dieter Ernst) 애널리스트에 따르면, 메모리 시장은 운송, 의료, 환경 분야에서의 IoT 및 AI용에 대한 시장 잠재력이 매우 크다. 그는 중국에 있어서 어려운 문제로 “중국 기업이 얼마나 빠르게, 어느 정도의 비용으로, 코어인 메모리 기술을 손에 넣을 수 있을까”라는 점을 꼽았다.


이에 대해 업계에서는 크게 3가지 의문을 제시하고 있다. 첫째, 중국은 메모리 칩을 자체 설계, 제조할 수 있게 될까? 둘째, 그렇지 않다면 중국은 메모리 기술을 보유한 글로벌 칩 업체를 인수할 수 있을 것인가? 셋째, 미국 외국인투자심의위원회(CFIUS)가 M&A를 허용하지 않는다면 중국은 어디에서 최신 메모리 기술을 라이센스 할 것인가?


여기에 더해 디터 에른스트(Dieter Ernst)는 “모든 것이 순조롭게 진행된다고 해서 중국이 글로벌 업체들을 물리칠만큼 충분히 숙련된 엔지니어와 기술자들을 모을 수 있을까?”라는 의문을 제기했다.


중국만이 이러한 문제에 직면하는 것은 아니다. 중국 이외의 메모리 칩 벤더는 중국과 제휴하지 않고 메모리 사업을 계속할 만한 재무적 체력이 있는지 자문하고 있을 것이다. 문제는 중국 시장에 대한 접근 뿐만 아니라 현재 메모리 개발 및 제조에 있어서 막대한 설비 투자가 불가피하고 그 금액도 증가 일로에 있다는 점이다. 


미국 실리콘 밸리에 거점을 두고 한 반도체 업체의 경영 간부는 익명을 조건으로 인터뷰에서 “마이크론 테크놀로지, 도시바 등의 업체는 중국과 협업하기 위한 방법을 찾지 못한다면 메모리 사업이 취약해질 수 있다”고 말했다.


메모리에 대해서 다른 각도에서 보면 만약 중국이 현재의 공약을 실현할 경우 반도체 업계에서는 향후 몇년 사이에 플래시 메모리의 과잉 생산이 일어날 가능성이 있다라는 문제가 떠오른다. IC Insights의 브라이언 매터스(Brian Matas)는 최신 보고서에서 “2016년의 플래시 메모리 시장은 설비 투자액이 전년 대비 43% 증가하고 업계 전체에서 가장 높은 증가율을 기록할 전망이다. 


그러나 지금까지의 선례로 보면 설비 투자액이 증가하면 과잉 생산과 가격 하락을 일으킬 수 있다”고 경고했다. 그는 3D NAND 플래시의 생산 능력을 대폭 증강할 계획을 세우고 있는 업체로, 삼성전자와 SK 하이닉스, 마이크론 테크놀로지, 인텔, 도시바/샌디스크, XMC/YRST 등과 새롭게 시장에 진입할 가능성 있는 신규 중국 생산 기업들을 꼽았다. 그는 보고서에서 “IC Insights는 향후 3D NAND 시장의 수요가 과잉될 위험성이 점점 높아지고 있다고 확신하고 있다”고 강조했다.


▲ 그림 2. 새로운 반도체 설비 운영 계획(자료: World Fab Forecast report, SEMI)


中정부 지원받는 신흥 업체들 주목해야


중국의 메모리 기업과 투자 펀드, 현재 진행 중인 기술 이전, 중국과의 거래 확대를 노리는 외국의 기술 업체 등이 복잡하게 얽힌 문제에 대해서 해결의 실마리를 찾기 위해 우선은 현재 중국에서 메모리 칩을 제조하는 업체들에 대해 알아보자.


이러한 업체로는 중국 시안의 자사 공장에서 3D NAND플래시를 제조하는 삼성과 중국 장쑤성 우시의 공장에서 DRAM메모리를 제조하는 SK 하이닉스, 올해 다롄 공장에서 3D NAND플래시 생산을 시작한 인텔 등이 꼽힌다. 한편, 웨이퍼 파운드리 SMIC는 5년 전에 DRAM 제조를 단계적으로 중단했다.


중국 국내 메모리 칩 제조 업체들은 여전히 소규모다. 그러나 중국에서는 현재 빅펀드인 중국 National IC Industry Investment Fund와 지방 정부, 사모투자 펀드 등에서 자금 제공을 받은 신흥 메모리 칩 제조 업체들이 주목을 받고 있다고 경고했다.


브라이언 매터스(Brian Matas)에 따르면, 대두되고 있는 중국 로컬 메모리 칩 공급 업체는 XMC, Sino King Technology, Fujian Jin Hua Integrated Circuit Co.이 대표적이다. XMC는 2016년 7월 칭화 유니그룹(Tsinghua Unigroup)에서 YRST(Yangtze River Storage Technology)에 인수됐다. 


300mm웨이퍼 라인을 쓴 3D NAND형 플래시 메모리 제조 공장을 2017년 후반 혹은 2018년 초에도 가동을 개시할 예정이다. Sino King Technology는 2017년 하반기에 중국 허페이에 DRAM 공장을 완성할 계획이다. Fujian Jin Hua Integrated Circuit Co.는 2018년 3분기에 생산을 DRAM 공장에서 생산을 계획하고 있다.


많은 중국 기업의 경우와 마찬가지로 이들 업체의 계획은 아직 단순한 예정에 불과한 것 같다는 시각이 많다.


이러한 가운데 YRST는 주목된다. YRST는 칭화 유니그룹이 과거 2건의 미국 기업 인수에 실패하면서 설립한 회사다. 칭화 유니그룹은 먼저 2015 년 230억 달러의 마이크론 테크놀로지 인수에 실패했고, 그후 2016년 초에 38억 달러를 투자해 웨스턴 디지털(Western Digital)의 최대 주주가 된다는 계획도 실현시키지 못했다. 


그러나 칭화 유니그룹은 작년 7월 26일 XMC 주식의 과반수를 취득하고 XMC를 위한 새로운 지주 회사로 YRST를 설립했다. 이에 따라 중국이 메모리를 둘러싼 야망을 포기하지 않고 있다고 대내외적으로 명시하게 됐다.


XMC는 Cypress Semiconductor와 통합된 스팬션(Spansion)전용으로, NOR플래시 메모리를 제조하고 있다. 또 XMC는 2015년 초 스팬션과 공동으로 3D NAND 플래시를 개발했으며, 베이징에 거점을 두고 GigaDevice에도 NOR형 플래시 메모리를 제공하고 있다. YRST은 240억 달러를 투자해 300mm 공장을 3기로 나누어 건설할 예정이라고 보도되고 있다. 


이미 제 1기 공장 건설을 시작했으며 2019년 완공을 예정하고 있다. YRST는 스팬션의 기술을 이용해 빠르면 2017년 말에는 32층의 3D NAND형 플래시 메모리를 위한 웨이퍼 생산 능력을 월 30만장으로 확보할 전망이라고 한다.


그러나 이러한 YRST에 대해 업계에서는 회의적인 시각을 보내고 있다. 특히, XMC가 실현했다고 주장하는 3D NAND 플래시 대해 의문을 갖고 있다. XMC가 메모리 사업의 실현을 서두른다는 것은 사실이지만 실제로 어떤 방법으로 언제까지 NAND 플래시의 제조를 실현된 것인지를 도무지 알 수 없기 때문이다. 업계 관계자는 XMC가 개발 중이라고 주장하는 3D NAND 기술의 IP에 대해 의문을 갖고 있다.


디터 에른스트(Dieter Ernst)는 “스팬션의 3D NAND 플래시는 아직도 제조 개시의 전망이 없기 때문에 성능이 낮은 것이 아니냐는 분석되고 있다”라고 말했다. 


그는 “XMC가 32층 3D NAND 플래시를 시장에 투입할 때쯤 삼성전자 등의 다른 업체들이 100층 이상을 실현하고 인텔과 마이크론이 개발 중인 ‘3D XPoint’ 같은 새로운 메모리가 등장하고 있을 것”이라고 말했다. 그는 “홍콩 Sanford C. Bernstein의 연구자에 의하면, 중국은 2013년 반도체의 수입액이 석유를 웃돌았다고 한다. XMC는 적어도 1,000억 달러를 투입할 것으로 알려졌다”라고 말했다.



中, 라이센스 계약 통한 기술 확보 가능성 높아


따라서 YRST가 XMC의 3D NAND에 의존하는 것이 비현실적이라면 YRST의 옵션은 무엇입니까? 중국이 검증된 메모리 제조 업체를 자체적으로 키울 수 없고, 또한 인수할 수 없는 경우 핵심 메모리 기술을 어떻게 얻을 수 있을까? 또는 합작 기업을 설립하는 선택지가 나올 수 있을까. 


이러한 소문의 발단은 칭화 유니그룹이 3D NAND 플래시를 제조하기 위한 라이선스 계약을 체결하기 위해 마이크론에 접촉했다는 외신 보도다.


IC Insights의 라인백(Lineback)은 이 시나리오에 의문을 제기한다. 그는 “중국 투자 그룹이나 기업에 있어서 최대의 DRAM 또는 비휘발성 메모리 기술 업체를 인수하는 것은 결코 쉽지 않다. 틀림없이 한국과 일본, 미국 등 각국 정부가 그러한 인수 계약을 저지할 것이기 때문이다. 파트너 계약 체결조차 정교한 조사가 이뤄질 것”이라고 말했다. 그는 “NAND 플래시와 DRAM이 앞으로 10년 동안 메모리 기술로서 얼마나 오래 존속할 것인지에 대해서도 검토할 필요가 있다.


중국은 한국에 DRAM 시장의 주도권을 빼앗기고, DRAM 시장에서 성공을 거둘 수 있을까. 대만은 20년간 한국의 거대 제조업체로부터 주도권을 빼앗지 못하고 있다”라고 말했다.


디터 에른스트(Dieter Ernst)는 “중국에 유일하게 남은  한가지 실행 가능한 옵션은 라이센스 계약 체결”이라고 지적했다. 그는 “중국의 특허청과 과학 기술부 상무부 등은 중국 기업의 라이선스 능력을 높이기 위한 주요 계획들을 구체화하고 있다. 칭화와 YRST, XMC가 이러한 계획에 따라 특허 라이선스 제공 서비스를 다루는 기업을 통해 3D NAND 플래시 관련의 중요한 특허를 이용할 수 있게 됐다고 해서 결코 놀라운 일은 아닐 것”이라고 말했다. 


그는 “예를 들어 마이크론은 과거 라운드락리서치(Round Rock Research)등의 NPE(Non-Practicing Entity)에 특허를 매각한 바 있다”라고 지적했다. 라운드락리서치는 미국 뉴저지 주에 거점을 두는 기술 조사 및 특허 라이선스 기업으로, 미국 유럽 아시아 등의 수천가지에 이르는 폭넓은 특허 포트폴리오를 구축해 놓고 있다.


디터 에른스트(Dieter Ernst)는 “마이크론은 복수의 크로스 라이센싱 계약에 관여하고 있다. 이러한 IP서비스 전문 기업으로는 Quatela Lynch McCurdy나 뉴욕에 거점을 두고 IP컨설턴트인 Rochester, Xiaomi의 IP컨설팅 기업 Zhigu 등이 꼽힌다”며 “미국 외국인투자심의위원회(CFIUS)조차도 이러한 기업의 존재를 감지하는 것은 어려울지도 모르지만 최소한 저지할 수는 있을 것이다. 


다만 이들의 움직임을 저지하기 위해서 필요한 법률 문서가 정비되고 있는지 여부는 불분명하다”라고 말했다. 그는 “XMC는 조만간 3D NAND 기술의 라이선스를 취득할 수 있게 될 것이다. 물론 어떤 가격과 어떤 조건에서 이뤄질지가 관심사일 뿐”이라고 주장했다. 


하지만 라인백(Lineback)은 칭화와 XMC가 마이크론에서 3D NAND 플래시 기술을 획득한다는 점에 대해서는 회의적인 견해를 나타내고 있다. 그는 인텔과 마이크론의 3D XPoint을 예로 들며 “인텔은 당분간은 3D XPoint을 허가할 예정은 없는 것으로 보인다”라고 말했다.


그러나 중국 파트너와 인텔 같은 다국적 기업 간의 관계는 한마디로 말할 같은 간단한 것은 아니다. 라인백(Lineback)은 “인텔은 2014년 9월에 15억 달러를 투자해 칭화 유니그룹의 주식 20%를 획득할 계획을 발표했다. 인텔은 당시 중국과 기타 아시아 지역에서 자사의 휴대폰 아키텍처 및 통신 솔루션의 채택을 추진 수단으로 이러한 전략을 취했다”고 설명했다.


▲ 표 1. 주요 글로벌 NAND 플래시 공급업체 비교(자료: DRAMeXchange)


‘중국은 제외’라는 암묵적 합의(?)


중국 정부는 당초 YRST에서 NAND 플래시와 DRAM을 모두 제조할 계획이었다고 한다. 하지만 지난 몇 달 동안, YRST 관계자는 생각을 바꾼 것 같다. 이 회사는 현재 플래시 메모리의 제조에 집중한다고 알려졌다. 하지만 중국에서 DRAM은 상당히 중요하다 사실에는 변함이 없다. DRAM은 플래시 메모리에 비해 특허 기업이 적고 경쟁도 적기 때문이다.


라인백(Lineback)은 대만의 반도체 파운드리 UMC와 중국의 반도체 기업 JHICC(Fujian Jin Hua Integrated Circuit)가 DRAM의 개발에 협력하고 있다고 말했다. 그는 “2016년 5월에 발표된 이 연구 개발 파트너십은 메모리 IC 사업의 확충 중국 전략의 일환”이라고 설명했다. 이 파트너십 하에 UMC는 대만 남부 공업 단지 Southern Taiwan Science Park에 100명의 연구원을 갖춘 연구개발팀을 두고 JHICC의 기술 개발에 자금을 제공하고 있다. 


라인백(Lineback)에 따르면, UMC는 DRAM 시장에 진입할 예정 아니라 중국 파트너 기업과 선진 메모리 기술을 개발해 이익을 얻을 계획이다. 또한 JHICC은 56억 5,000만 달러를 투자해 중국 진강시에 300mm 웨이퍼 제조 공장을 설립하고 최첨단 메모리 기술과 공정 기술을 개발하는 계획을 발표했다. 


디터 에른스트(Dieter Ernst)는 “메모리 시장에서 중국에 대한 장벽이 되고 있는 것은 삼성과 SK 하이닉스, 마이크론이 ‘중국을 배제한다’는 암묵적 합의가 있을 것”이라고 말했다 .


물론, 일부 전문가들은 다른 견해를 나타내고 있기도 하다. 대만 소식통에 따르면 “삼성의 독점을 무너뜨리고자하는 기업들이 중국에 협력할 가능성도 있다”고 말했다. 디터 에른스트(Dieter Ernst)는 “메모리 시장은 삼성에 의한 독점 상태가 계속 왔지만, 시장은 그 시나리오에 만족하고 있지 않다. 중국은 그러한 상태에 구원의 손길을 내밀 존재라고도 할 수 있다”고 설명했다.


정리 : 김진희 기자 (eled@hellot.net)

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