( 특 집 )
메모리 반도체 경기 전망과 발전과제
요 약
(전망) 국내 반도체 수출은 작년에 이어 금년에도 고성장(18.6%)이 지속될 것이나, 이러한 추세는 내년에 이르러 하락세를 보일 것으로 전망된다. 반도체시장을 이끄는 주도품목은 D램이 될 것이고, 이는 작년부터 붐을 이루고 있는 데이터센터 구축의 핵심부품이기 때문이다. 전망 근거는 금년에도 글로벌 메모리 반도체 시장이 지속적으로 증가하는 것에 반해, 메모리공급은 아직도 과점적 공급구조에서 벗어나지 못했고, 특히 D램의 공급능력이 수요를 충족할 만큼 확대되지 못했기 때문이다. (수요) 데이터센터, 인공지능(AI), 사물인 터넷 등의 급속한 확대에 따라 핵심부품인 반도체의 유효수요 증대가 계속될 것으로 보인다. 또한 전통 IT 제품인 스마트폰의 경우도 D램 탑재량 증가로 수요가 증가할 것이다. (공급) D램 업계가 금년에 공급능력 을 크게 확대하지 못하고 소폭 증가에 그치고 있다. 낸드플래시 업계는 생산능력의 큰 폭 확충으로 공급이 수요를 조금 넘는 경기 안정화 추세로 진행될 전망이다. (가격) D램의 경우 수급의 견조한 추세로 가격 안 정세가 지속될 것이며, 낸드플래시는 공급확대로 다소 하락추세를 보일 것으로 전망된다. (재료, 수율) 반 도체 칩 재료인 실리콘웨이퍼 공급부족이 심각할 것으로 전망되며, 3D낸드 및 D램의 제조공정 난이도 심 화로 수율 확보가 원활하지 않을 것으로 예상된다. (중국) 금년 하반기에 낸드플래시 및 D램 양산을 준비하 고 있으나, 아직 품질이나 생산량이 미흡하여 금년에 당장 세계 메모리시장에까지 영향을 미치지 못할 것 으로 판단된다. 다만 한국과 경쟁할 정도로 기술수준을 높이는데 시간이 걸리겠지만, 중국이 메모리시장 에 진입했다는 것 자체만으로도 우리에게 여파가 커질 수밖에 없다. (대응) 국내 반도체산업의 지속성장과 새로운 기회를 갖기 위해, D램과 낸드플래시의 제조기술 강점은 유지하되, 4차 산업혁명관련 로직반도체 기술을 조기에 획득하여 새로운 도약기회를 가져야 한다. 그동안 국내 반도체산업은 대기업 중심으로 성 장했다는 이유로, 정부정책을 멈춘지 너무나 오래되어 부작용이 나타나고 있다. AI전용 반도체 개발, R&D 인력 및 반도체 교수 절대부족, 공장부지 확보 등이 시급히 해결해야 할 과제이다.
1. 메모리 반도체 경기전망
국내 반도체산업은 2018년에도 고성장이 지속되겠지만, 성장 폭은 작년에 비해 다소 둔화될 것으로 전망된다. 이러한 고성장 추세는 2019년에 이르러 하락세를 보 일 것으로 판단된다.
즉 금년 국내 반도체 수출은 전년대비 18.6%로 여전히 높은 증가추세를 보일 것이 다. 이는 작년에 무려 60.2%이라는 특이한 고성장률을 기록했기 때문에, 이에 대한 기저효과로 둔화 현상을 보인 것인데, 평년에 비하면 매우 높은 성장률이다. 이렇게 높게 전망하는 근거는 금년에도 글로벌 메모리 반도체시장이 지속적으로 증가하고 있는 반면에, 메모리공급은 아직도 과점적 공급구조에서 벗어나지 못했고, 특히 D램 의 공급능력이 수요를 충족할 만큼 확대하지 못했기 때문이다.
금년에 반도체시장을 이끄는 주도품목은 D램이 될 것이며, 이는 작년부터 붐을 이 루고 있는 데이터센터 구축에 핵심부품으로 등장하고 있기 때문이다. 따라서 금년의 반도체 경기는 D램의 수급 상황에 따라 민감하게 작용될 것으로 판단되므로, D램 수 급 전망을 중심으로 분석하는 것이 매우 중요하다고 생각된다.
수요측면은 데이터센터, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT) 등의 급속한 구축확대에 따른 핵심부품인 D램을 비롯한 반도체의 유효수요 증대가 계속될 것으로 판단된다.
또한 전통 IT제품인 스마트폰, TV 등의 경우 D램 탑재량 증가로 수요가 더욱 증대 될 것으로 전망된다.
반면, 공급측면은 D램 업계가 금년에도 공급능력을 크게 확대하지 못하고 소폭 증
<그림 1> 국내 반도체수출 추이 및 전망
(백만 달러) (%)
140,000 120,000 100,000 80,000 60,000 40,000 20,000 0
70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 -10.0 -20.0 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018(F) 금액 32,793 31,071 50,707 50,147 50,431 57,144 62,647 62,917 62,225 99,678 118,170
증가율 -16.0 -5.3 63.2 -1.1 0.6 13.3 9.6 0.4 -1.1 60.2 18.6
자료 : 한국무역협회 통계 및 산업연구원 작성.
60.2
18.6
( 특 집 )
가에 그칠 것으로 판단된다. 하지만, 낸드플래시는 생산능력의 큰 폭 확충으로 공급 이 수요를 조금 넘는 경기 안정화 추세를 보일 것이다.
가격측면은 D램의 경우 수급의 견조한 추세로 가격유지 안정세가 지속될 것이며, 낸드플래시는 공급확대로 다소 하향 안정세를 보일 것으로 전망된다. 또 다른 주요 이슈는 반도체 칩 재료인 실리콘웨이퍼 공급부족이 심각할 것으로 전망된다.
<표 2> 금년 반도체경기의 부정적 견해
부정적 견해 비고(필자 견해)
메모리 생산증대로 가격 하락하여 경기 침체국면 돌입
- D램 : 생산증대 제한적으로 가격 안정세 유지
- 낸드플래시 : 생산증대로 가격하락 가능성 있으나, 오히려 SSD수요를 촉진시켜 경기 활성화 기대
스마트폰, PC 등 IT제품시장 부진으로 반도체 수요 감소세
- 스마트폰 등 IT제품의 메모리 탑재량 증대추세
- AI구현, 클라우드 등을 위한 데이터센터 확산으로 반도체 신규수요 폭발적 증대
중국의 금년 하반기 메모리생산 개시로 공급과잉 초래
- 중국의 낸드플래시 생산예정 품목은 32단 기술이나, 한국 은 64단, 78단 수준으로 아직은 격차 심화 유지 - 중국의 D램 생산예정 품목은 32나노 민생용이나, 한국은
16나노 서브용 생산으로 시장충돌 가능성 희박 자료 : 산업연구원 작성.
<표 1> 금년 반도체산업의 수급 변화요인
증감 요인 비고
수 요
긍정적 요인
- 데이터센터 확산으로 프리미엄급 메모리 폭증 - AI, 클라우드, IoT, 자율주행차 등 4차 산업혁명 - 스마트폰의 D램 탑재량 급증
부정적 요인
- 중국 국가발전개혁위원회의 D램 가격인하 압박 - 낸드플래시 가격 하락
- 스마트폰의 수요부진 가능성 - PC 수요부진
- 낸드플래시 가격하 락은 오히려 SSD 수요 확산으로 경기 활성화 기대
공 급
긍정적 요인
- 국내 낸드플래시, D램, CIS 등 생산능력 확충 - D램 공급부족 여전히 이어질 듯
- 메모리업계의 시장주도
부정적 요인
- 중국기업 낸드플래시 및 D램 하반기 출하 예정
- 실리콘웨이퍼 부족 및 공정기술 난이도 심화로 생산 확대 애로 - 원화절상으로 수출에 영향
- 국내 메모리기업 해외생산 확대로 수출 악영향
- 최저임금 상승으로 후공정(조립공정) 기업들의 해외생산 확대
- 금년 중국 메모리기 업의 시장 영향력은 거의 없을 것임
종합
- 국내 수출은 작년에 이어 금년에도 고성장이 지속될 것이나, 내년에 이르러 하락세를 보일 것으로 전망
- 반도체시장의 주도품목은 D램이고, 수요의 지속 증가에 비해, 공급능력이 수요를 충 족할 만큼 확대하지 못한데 기인
자료 : 산업연구원 정리.
3D낸드 및 D램의 제조공정도 난이도 심화로 수율확보가 원활하지 않을 것으로 예상된다.
위와 같은 수요와 공급 요인을 종합하여 판단하면, 금년에도 국내 메모리반도체 수출은 큰 폭의 증가세를 보일 것으로 전망된다.
하지만, 일부 특정기관에서 금년에 반도체 경기가 매우 침체될 것이라는 비관적 견해를 밝히기도 한다. 그 이유는 한국 및 중국 업계가 메모리 생산 확대로 공급과잉 을 초래하여 가격이 급락하고, 새로운 치킨게임이 시작될 것이라는 전망 때문이다.
그렇지만 현재 메모리 가격이 다소 하락하더라도 여전히 공급자 주도의 시장으로 이끌어갈 것으로 판단되며, 가격하락에 따른 신규수요 증가 요인을 고려하면 오히려 경기 활황을 이어갈 것으로 전망된다.
더욱이 한국 반도체 수출은 메모리 비중이 67.4%(2017년)로 매우 높고, 그 중에서 도 D램의 비중이 높기1) 때문에 D램의 경기가 한국 수출을 좌우한다고 해도 과언이 아니다. D램은 고속처리 및 저전력 특성으로 인해 클라우드 컴퓨팅의 신규수요가 작년부터 급속히 증가하여 국내 반도체 성장을 이끌었으며, 금년에도 반도체 경기의 중심선상에 서 있을 것으로 판단된다.
반면, 낸드플래시는 삼성전자의 낸드플래시 평택공장이 작년 8월부터 양산을 시 작하여 거대규모의 새로운 생산량이 출하되고는 있으나, 실질적인 수출액은 크게 나 타나지 않고 있다. 이는 아마도 낸드플래시를 단품으로 직접 수출하기보다는 SSD로 조립해서 컴퓨터 부속품목으로 HS코드 전환하여 수출되기 때문에 반도체 수출에 포 함되지 않는 것으로 판단된다.
1) D램 수출은 순수한 D램과 메모리MCP(Multi Chip Package)에 포함되어 출하되므로 매우 높은 비중을 차지하고 있음.
<표 3> 한국 메모리반도체 월별 수출 추이(2017년)
단위 : 억 달러, %(전년 동월대비) 2월 4월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 연간 메모리 41.9
(85.1) 47.5 (95.6)
55.2 (88.3)
51.9 (89.4)
60.3 (91.9)
66.6 (103.8)
69.3 (112.1)
68.8 (97.7)
71.1 (93.3)
671.7 (90.7) D램 17.7
(47.3) 21.8 (82.9)
24.2 (72.2)
25.4 (117.4)
27.2 (95.1)
29.1 (100.0)
31.1 (95.8)
29.9 (99.6)
32.1 (100.9)
299.5 (79.8) 낸드 3.0
(50.1) 3.3 (32.1)
3.1 (30.4)
3.7 (28.1)
5.1 (119.0)
5.7 (134.0)
5.3 (126.6)
5.0 (96.1)
4.9 (90.9)
48.3 (67.8) 메모리
MCP 12.5 (45.2)
13.4 (36.8)
19.6 (53.3)
16.8 (31.7)
19.5 (29.3)
24.8 (58.9)
26.9 (86.9)
27.1 (57.3)
27.1 (49.3)
230.0 (47.5) 자료 : 산업통상자원부(2018.1).
( 특 집 )
2. 수요 : 클라우드 확산에 따른 메모리 신규시장 폭증
수요측면에서는 금년에 반도체 신규수요가 급속히 확대될 것으로 전망된다. 우 선 가장 큰 신규수요는 클라우드 인프라 조성을 위한 데이터센터2) 확산에 따라 서 버 시장이 작년에 이어 금년에도 여전히 급성장하여 반도체의 신규수요가 강세를 보일 것으로 전망된다. 또한 신규수요로 비트코인과 같은 가상화폐 채굴관련 반 도체 칩 수요가 급증할 것으로 전망된다. 최근 들어 비트코인 열풍으로 채굴을 위 한 전용컴퓨터 설치가 확산되어 관련 주문형 반도체(ASIC) 수요가 강세를 보이고 있다.
반면에 전통 IT산업인 PC시장은 여전히 부진하고, 스마트폰시장도 둔화세를 보일 것으로 전망되어 관련 범용메모리의 성장은 둔화될 전망이다.
한편, 2017년 D램의 세계시장이 74%까지 폭발적인 성장률을 기록했다. 하지만, 금년에는 성장곡선이 기저효과에 의해 다소 둔화된 완만한 성장세를 나타낼 것으로 전망되며, 여전히 D램이 시장을 견인할 것으로 전망된다. 이는 D램을 대량으로 필 요로 하는 인공지능(AI) 도입, 빅데이터 분석, 자율주행차 등이 작년에 크게 부상하 기 시작했으며, 2018년에도 아직 초기 단계에 불과하기 때문이다. 이러한 클라우드
2) 디지털전환 시대를 맞아 사물인터넷(IoT), 스마트폰의 SNS, 클라우드, 자율주행차, AI스피커 등의 활성화로 데이터 발생이 폭증하고 있는데, 이러한 데이터를 모아두는 대규모 컴퓨터시설을 말함. 데이터센터에는 서버(고성능컴퓨터)를 적게는 수백 대에서 많게는 수만 대를 설치하여 운영하므로, 이에 필요한 D램을 비롯한 반도체가 대량으로 소요되며, 이를 운영하기 위 한 전력도 대단위로 소모되고 있음. 최근 전력소모를 줄이기 위해 HDD저장장치를 SSD로 교체하고 있으나, 낸드플래시 가 격이 너무 비싸기 때문에 제한적으로 이행되고 있음.
<그림 2> DRAM의 세계시장 증가율 추이
90 (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60
자료 : IC Insights(2017.12).
1993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017F 78
40
61
48
67
36
74
37
-8 32 34
-23 -21 -29
-51
9 9
-5 -8 -20
-9 -25
-11 -3
서비스나 인공지능 서비스는 데이터센터 구축을 통해 대규모 데이터 수집, 전송, 저 장, 분석 관리 등을 수행하고 있지만, 데이터를 초고속으로 전달하는 5G 통신은 아 직도 상용화를 이루지 못하고 있다. 향후 인공지능 서버는 기존 서버보다 메모리는 4배, 로직은 8배가량 더 많이 필요하다. 이 모두가 향후 반도체 성장의 잠재력을 이 루고 있는 것이다.
미국의 FAANG(페이스북, 아마존, 애플, 넷플릭스, 구글), 중국의 BAT(바이두, 알 리바바, 텐센트), 한국의 네이버, SKT, KT 등이 클라우드 서비스를 위한 데이터센터 거점투자를 대폭적으로 늘리고 있다. 이에 핵심부품인 서버D램, 그래픽D램, SSD 등 데이터센터용 반도체가 2018년도에 계속 폭증할 것으로 전망된다.
<그림 3> 주요 IT업계별 데이터센터 구축 수의 추이
자료 : Trend Force(2017.11).
2017 2018F (플랜트)
30 25 20 15 10 5 0
구글 아마존 마이크로소프트
페이스북 애플 텐센트 바이두 알리바바
<그림 4> 초대형 데이터센터 운영분포(2017년)
자료 : Synergy Research Group(2017.12).
중국
8% 일본
6%
영국6%
호주 5%
독일 5%
싱가포르 캐나다 인도 아일랜드브라질 홍콩네덜란드 기타
미국 44%
( 특 집 )
초대형3) 데이터센터(Hyperscale Data Center)는 2017년에 390여개로 파악4)됐다.
대부분이 클라우드 및 인터넷 서비스를 운영하는 구글, 아마존, 마이크로소프트(MS) 등이 보유한 센터이며, 업체 수로는 24개에 불과하다. 데이터센터의 44%가 미국에 존재하고 있고, 그 다음이 중국(8%), 일본(6%), 영국(6%) 순이다.
한편, 스마트폰에 탑재되는 모바일 D램의 메모리용량이 증가하고 있다. 최신 스 마트폰의 경우 D램은 4~6기가바이트(GB), 낸드플래시는 256GB를 탑재하는 제품이 지속적으로 증가하고 있다. 이미지센서(CIS)도 탑재량이 급증하고 있는데, 스마트폰 의 듀얼 카메라 채택 확대, 자동차와 드론 등의 전후방 카메라 장착도 확대되고 있다.
또한 VR·AR의 보급 확산에 따라 메모리의 신규수요가 증가하고 있다.
3. 공급 : D램 생산증대 제한적이나, 낸드플래시 생산능력 확대 가속
금년에도 클라우드 서비스 확충에 필요한 서버용 D램 공급이 폭발적인 수요를 따라가지 못할 것으로 전망된다.
우선 D램을 생산하는 주력업체가 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론으로 압축되 며, 이들 공급업체가 과점화되면서 선제적 설비투자를 통한 시장선점 경쟁이 거의 사라졌다. 또한 회로가공 공정기술이 10나노급으로 초미세화가 진행되면서 수율 확보가 더욱 어려워졌고, 설비투자 규모도 천문학적으로 거대화되어 높은 진입장 벽이 쌓여졌다. 이러한 요인으로 인해 단기간에 물량 확대는 기대하기 어려운 상
3) 랙수 9,001대 이상이고 면적 22,501㎡(약 6,800평) 이상 규모를 말함.
4) Synergy Research Group, “Hyperscale Data Center Count Approaches the 400 Mark”(2017.12.20).
<표 4> 최신 스마트폰의 D램 탑재 평균용량
스마트폰 평균 D램 탑재 용량
Samsung Galaxy S8 4GB(중국에서는 6GB)
Apple iPhone 8 2GB
Apple iPhone X 3GB
Huawei P10 Plus 6GB
HTC U11 6GB
OPPO One Plus 5 8GB
자료 : 각 매체 자료 정리.
황이다. 따라서 금년에 D램의 공급은 작년에 이어 계속 부족할 것으로 전망된다.
D램은 확실히 공급자가 시장을 주도하고 있다. 특히 구글, 아마존 등 IT기업의 데 이터센터에 사용하는 고품질의 D램은 처리속도가 매우 빠르고 소비전력도 낮기 때 문에 수요가 폭증하고 있다.
IT업계의 경우 가격이 비싸도 고품질의 D램을 사용해야 원활한 클라우드 서비 스를 제공할 수 있고, 또한 전기료 및 유지보수 비용을 절감할 수 있는 장점도 있 다. 글로벌 IT업체들이 이러한 이유로 프리미엄 D램을 선호한다. 더욱이 이런 관 점에서 한국 D램 업체는 최고의 기술력을 앞세워 고품질의 대규모 물량을 항상 안 정적으로 납품할 수 있기 때문에 수요업계가 한국으로 몰릴 수밖에 없는 상황이다.
이로 인해 프리미엄 D램의 수요 강세는 당분간 지속될 것으로 전망된다. 데이터센 터 한 곳당 1,000만~2,000만GB(기가바이트) 용량의 D램이 사용된다는 점을 감안 할 때 금년 D램시장은 꾸준히 성장할 것으로 분석된다. 또한 D램의 수요와 공급이 적절한 균형점을 찾아 급격한 가격상승세가 주춤하고 가격 안정세로 유지될 것으 로 예상된다.
가트너((Gartner, 시장조사기관)에 의하면, D램 평균가격(4GB DDR4 PC용 범용기 준)은 2016년 2.16달러에서 3.12달러로 44.4% 상승했다. 특히 PC용 D램보다는 서버 용 D램이 고기능 고급제품이므로 가격이 훨씬 비싸다. 서버용 D램에서 16GB DDR4 제품의 평균가격은 2016년말 95달러에서 2017년말 145달러까지 약 52.6% 올랐다.
이와 같은 급격한 가격상승으로 기업의 수익이 엄청나게 증가했으므로 새로운 투
<그림 5> 세계 D램의 수급 충족률 추이와 전망
(백만 기가바이트) (%)
16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0
101.0 100.0 99.0 98.0 97.0 96.0 95.0 94.0 93.0
2015 2016 2017 2018F
수요 7,261 9,556 11,911 14,839
공급 7,278 9,508 11,622 14,256
수급 충족률(%) 100.2 99.5 97.6 96.1
자료 : Gartner(2017.12).
100.2
96.1 99.5
97.6
( 특 집 )
자를 단행하거나 준비하고 있다. 메모리업계의 투자는 양산단계까지 상당한 기간 (통상 1.5년 이상)이 필요하므로, 금년에는 공급 확대가 제한적일 것이며, 급증하는 데이터센터의 서버수요를 감안하면, D램 수급이 타이트해질 것으로 예상한다. 낸드 플래시도 우려할 만한 상황은 아니라고 판단된다.
2017년 12월 삼성전자는 세계 최초로 10나노급 2세대5)(1y나노) D램을 양산 중이 라고 발표했으며, 구체적으로는 10나노급 8GB DDR4(Double Data Rate 4) 제품이 다. 이미 2016년 2월부터 양산 개시한 10나노급 1세대(1x나노)보다 처리속도가 10%
이상 향상되었고 소비전력도 15% 이상 절감됐다. 이러한 최강 기술력을 근간으로 삼성전자는 2017년 반도체 매출 세계 1위를 달성했다. 이로 인해 삼성전자는 드디어 미국 인텔을 추월하여 세계 최대 반도체기업으로 부상했다. 인텔은 1992년 1위를 차 지한 이후 25년 만에 삼성전자에 밀려났다. 가트너(Gartner)에 의하면 2017년 삼성 전자는 반도체 매출 612억 1,500만 달러를 기록하여, 전년대비 52.6% 증가했고, 세 계시장 점유율의 14.6%를 기록했다. 반면에 인텔은 577억 1,200만 달러로 전년대비 6.7% 증가에 그쳤고, 세계시장 점유율의 13.8%를 차지했다.
이와 같이 삼성전자 역습의 일등공신은 바로 D램이다. 즉 삼성은 D램을 생산하 고 있지만, 인텔은 D램을 생산하지 않는다. 하지만 낸드플래시는 삼성과 인텔 모두 생산하고 있다. D램의 경우 지난해 수요가 갑자기 급증하여 공급부족을 초래하였고 가격상승 곡선이 급경사를 이루었다. 세계 D램 시장의 약 47%를 차지하는 삼성전자 는 그 혜택을 그대로 향유하였으나, 인텔은 그러지 못했다.
D램을 처음 개발한 인텔은 1985년에 일본 세력에 밀려 결국 생산을 포기하고 PC
5) 삼성전자에서 공식적으로 10나노급 2세대(1y 나노)라고 발표했는데, 1y나노는 10나노대 중반이라는 뜻이며, 아마도 16나 노로 추정됨. 1x나노는 10나노대 후반이라는 의미.
<그림 6> D램 4GB 연평균가격(ASP) 추이와 전망
자료 : Gartner(2017.12).
(달러)
2015 2016 2017 2018F
3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00
2.16
3.08 3.12 3.14
용 마이크로프로세서(CPU)에 올인해 왔다. 인텔은 그동안 CPU에서 독보적으로 선 행개발 및 양산하여 시장독점을 누려왔으나, PC시장의 쇠락으로 수요축소와 함께 인텔의 매출도 급감하기 시작했다. 이러한 현상은 윈도OS를 독점하고 있는 마이크 로소프트(MS)도 마찬가지로 PC 라이프 사이클과 운명을 같이하고 있다.
메모리반도체 전문기업인 SK하이닉스도 지난해 퀄컴을 제치고 반도체 매출 3 위를 차지했다. SK하이닉스는 전년대비 79% 증가한 263억 900만 달러의 매출액 을 올렸으며, 이러한 급성장은 D램의 가격상승이 견인차 역할을 했다. SK하이닉 스는 세계 D램 시장의 약 30%를 차지하고 있으며, 낸드플래시는 약 11% 정도 점 유하고 있다.
한편, 낸드플래시는 금년에 글로벌 업체들이 3D 제품을 본격 양산하기 시작하여 가격이 다소 하향 안정세를 보일 것으로 전망된다. 우선 삼성전자가 평택의 신공장 을 작년 8월 본격 가동을 시작했고 증설작업도 진행하고 있다.
SK하이닉스도 이천 신공장(M14) 2층에서 3D 낸드플래시 생산을 확대하고 있다.
매각 합의를 끝낸 도시바도 3D 낸드플래시 양산 확대를 위해 신공장 투자를 추진 중 이다. 물론 D램의 생산확대도 진행 중인데, 삼성은 2D 낸드플래시 생산라인(16라 인) 일부를 D램 생산으로 전환 중이고, 3D 낸드플래시 양산 목적으로 지어진 평택공 장의 2층 일부 공간을 D램 증설에 활용하고 있다. 하지만 이 정도의 생산능력 확대 로는 D램 수요 증가에 비해 불충분할 것으로 판단된다.
<표 5> 세계 반도체 업계의 매출 순위(2017년)
2016 2017 기업 매출(백만 달러) 시장 점유율(%)
2 1 삼성전자 61,215 14.6
1 2 인텔 57,712 13.8
4 3 SK하이닉스 26,309 6.3
6 4 마이크론 23,062 5.5
3 5 퀄컴 17,063 4.1
5 6 브로드컴 15,490 3.7
7 7 TI 13,806 3.3
8 8 도시바 12,813 3.1
17 9 웨스턴지디털 9,181 2.2
9 10 NXP 8,651 2.1
기타 174,418 41.6
합계 419,720 100.0
자료 : Gartner(2018.1).
( 특 집 )
4. 중국 : 금년 메모리 영향력 거의 없을 듯
중국은 메모리반도체 생산을 통해 반도체 굴기를 선언했으나, 실행 과정에 대한 가시적인 성과는 아직 미미한 수준이다. 2018년 하반기에 낸드플래시 및 D램 양산 을 발표한바 있으나, 예상과는 달리 금년에 메모리 양산을 통한 시장교란 영향은 없 을 것으로 분석된다. 즉 중국 메모리업체들은 장기적으로 위협이 될 수는 있으나, 금 년에는 시장에 영향력을 끼치지 않을 것으로 판단된다.
칭화유니그룹의 자회사인 YMTC(Yangtze Memory Technology Corp)는 3D낸드 플래시 투자를 2016년부터 본격화하여 2018년 하반기에 양산을 개시할 것으로 알려 졌다. 또한 D램을 생산할 것으로 천명한 Innotron은 IP문제에 따른 소송 가능성이 있 고, JHICC는 Consumer DRAM이라는 한정된 시장(Niche Market)을 겨냥하기 때문에 세계 D램시장에 미치는 파급효과는 거의 없을 것으로 판단된다.
<표 6> 중국 메모리업계 현황(2018.12 현재)
YMTC Innotron JHICC
가동 예정 2018년 하반기 2018년 하반기 2018년 하반기
품목 3D낸드플래시 Consumer·PC용 DRAM Consumer DRAM
초기 공정기술 32단 64GB MLC 1X nm 3X nm
생산능력 10~30K 10K 이하 10K 이하
기술협력 Spansion Inotera UMC
자료 : 각종 매체에서 산업연구원(KIET) 정리.
5. 발전과제 : 메모리 강점 유지하되 AI반도체 기술 개발 시급
국내 반도체산업의 지속성장과 새로운 기회를 갖기 위해서는 메모리 최강기술을 초격차 전략으로 선행 개발하고, 로직반도체 분야를 강화해야 할 것이다. 즉 D램과 낸드플래시의 제조기술 강점은 유지하되, 4차 산업혁명관련 로직반도체 기술을 조 기에 획득하여 새로운 도약기회를 가져야 할 것이다.
통상 반도체산업 육성에서 중점을 두는 정부정책 과제는 R&D 촉진정책, 기술인력 정책, 산업클러스터 조성으로 대별된다. 하지만 반도체산업은 대기업 중심으로 성장 한다는 이유로, 이러한 정부정책을 멈춘지가 오래되어 부작용이 나타나고 있다. 차 세대반도체 개발 시급, R&D인력 및 반도체 교수 절대부족, 공장부지 확보 등이 시급 히 해결해야 할 과제들이다.
첫째, 인공지능(AI) 성능을 높이기 위해 AI전용 반도체 개발이 시급하며, 이를 위 해 대규모 컨소시엄 형태의 R&D 정책이 필요하다. 컨소시엄 형태는 과거 G7과제 수 행처럼 다부처 차원의 국가핵심 프로젝트로 책정하고 대기업, 중소벤처기업, 연구 소, 대학, 정부 모두가 참여하는 총체적 추진체계를 갖추어야 조기에 목적을 달성할 수 있다. 한국의 AI반도체 기술은 선진국에 비해 많이 뒤처져 있으며, 심지어 중국보 다도 훨씬 뒤떨어져 있는 실정이다. 요즘 스마트시대의 키워드는 단연 인공지능(AI) 이다. 이미 가전제품, 스피커, 커피머신, 스마트홈, 로봇, 자동차, 각종 서비스 등에 이르기까지 일상의 다양한 곳에 AI가 침투해 있다. 생활 속으로 성큼 다가온 AI시대 에 대응하기 위해 반도체 개발이 국가 차원에서 체계적으로 이루어지는 것은 당연하 다고 할 수 있다. AI기술은 클라우드형 AI와 온디바이스형 AI로 구분되는데, 우선 스 마트폰 등 단말에 장착할 수 있는 온디바이스형 AI부터라도 개발을 서둘러 4차 산업 혁명 패권경쟁에서 함께 나아 갈 수 있어야 한다.
둘째, 반도체 R&D과제와 R&D인력을 동시에 해결할 수 있는 대책이 필요하다. 그 동안 반도체관련 정부 R&D과제에 대기업 참여를 배제함에 따라 대학원생 무관심, 교수 고령화 및 신임교수 외면 등으로 반도체 R&D인력 부족현상이 심각한 수준에 이르렀다. 반도체관련 R&D인력 양성은 R&D프로젝트 참여를 통한 학습과 노하우 축적이 매우 중요하다. 따라서 인력양성을 위한 반도체관련 R&D사업을 획기적으로 확대하여 정부자금이 대학교 중심으로 지원되고, 대기업도 자금을 대학에 지원하는 형태로 운영체계를 전환해야 원활한 R&D인력을 양성할 수 있다.
( 특 집 )
주대영 신산업연구실·연구위원 [email protected] / 044-287-3190
<주요 저서>
•각국의 인공지능(AI) 선점을 위한 개발경쟁 실태(2017, 공저)
•4차 산업혁명이 한국제조업에 미치는 영향과 시사점(2017, 공저)
셋째, 시스템R&D 프로젝트와 연계한 시스템-반도체 공동 R&D사업을 추진하는 것이 바람직하다. 반도체가 시스템에 장착되는 부품이지만 시스템반도체 R&D과제 는 시스템과 상관없이 별개로 추진되고 있으며, 시스템도 별개로 추진되고 있다. 이 를 개선하기 위해 시스템-반도체 공동개발 추진을 통해 수급 균형발전을 도모할 필 요가 있다. 여기에는 5G통신, IoT, AI, 스마트자동차 등 정부의 완제품 프로젝트와 연 계한 반도체 R&D과제를 추진하는 다부처 프로젝트 개발정책이 필요하다.
