삼성전자가 세계 최대 규모의 반도체 공장으로 건설 중인 평택 캠퍼스에 내달 3D 낸드플래시 장비 투입을 시작하면서 2017년까지 삼성전자의 3D 낸드플래시 생산능력이 현재의 2배 수준 늘어날 것이라는 전망이 나오고 있다.
30일 SK증권, 골든브릿지투자증권에 따르면 현재 웨이퍼 투입 기준으로 월 16~17만장 수준으로 추정되는 3D 낸드플래시 생산량이 내년 말을 기준으로 32만장으로 증가할 전망이다. 이렇게 되면, 삼성전자 전체 낸드플래시 생산량의 52%가 3D 낸드플래시가 차지하게 된다.
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노근창 HMC투자증권 연구원은 "내달부터 3D 낸드 장비가 본격적으로 투입되는 삼성전자 평택 공장은 월 평균 웨이퍼 10만장 수준의 생산능력을 갖출 것"으로 예상했다. 여기에 현재 100% 가동에 돌입한 중국 시안 3D 낸드 라인, 내년 하반기부터 가동되는 화성 17라인 3D 낸드 생산량이 합쳐져 총 32만장에 달할 것이라는 분석이다.
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◆빅데이터·클라우드 시대 도래..없어서 못파는 3D 낸드
낸드플래시는 D램과 함께 메모리 반도체의 양대산맥으로 불리는 부품으로, 정보를 저장한다는 점은 D램과 같지만 전원이 꺼져도 저장한 정보가 사라지지 않는 반도체다. 그동안에는 MP3 플레이어, 디지털카메라, 휴대폰 등에 주로 쓰이고 있지만 최근에는 솔리드스테이트드라이브(SSD)에 주로 탑재된다.
3D 낸드는 기존의 2D 낸드 기술이 10나노미터(㎚)대에서 한계를 맞으면서 이를 뛰어 넘기 위해 개발됐다. 예를 들어, 2D 낸드 기술이 단독주택이라면, 3D 낸드는 아파트와 비슷하다. 정보를 저장하는 최소 단위인 셀(Cell)을 적층 방식으로 구현해 더 작은 칩에 더 많은 정보를 담을 수 있게 한 것이다. 용량뿐만 아니라 안정성과 내구성, 전력소모량 역시 2D 낸드보다 월등하다.
3D 낸드는 최근 클라우드, 빅데이터 솔루션이 각광받기 시작하며 수요가 빠른 속도로 늘고 있다. 3D 낸드 기반의 SSD가 기존에 데이터센터, 서버에 사용되는 하드디스크드라이브(HDD)보다 정보처리 속도가 수백 배에서 수천 배 이상 뛰어나기 때문이다.
반도체 업계 관계자는 "서버업체들이 기존의 HDD를 SSD로 교체하면서 낸드플래시 시장 전체에 걸쳐 수요가 커지고 있다"며 "그중에서도 고용량·고속데이터 처리에 특화한 3D 낸드의 경우 공급부족이 심한 상황"이라고 말했다.
◆"삼성전자, '황금시장' 3D 낸드 독과점 체제 구축할 듯"
3D 낸드는 폭발적인 수요를 나타내고 있는 데이터센터, 서버용 고성능 SSD를 구현할 수 있는 유일한 수단이라는 점에서 사실상 새로운 제품군으로 꼽힌다. 기존의 낸드 시장 수요·공급 흐름과는 다른 수요·공급 흐름이 나타나고 있다는 의미다.
현재 업계에서 3D 낸드를 상용화한 업체는 삼성전자가 유일하다. 도시바, 마이크론, SK하이닉스 등 메모리 시장 경쟁자들이 잇달아 3D 낸드 시장 진출을 선언했지만 좀처럼 대량 생산으로 이어지지 않고 있다. 도시바, SK하이닉스, 마이크론 3사 모두 3D 낸드 본격 양산 시점은 내년 하반기로 예상된다.
김영우 SK증권 연구원은 최근 보고서에서 "3D 낸드의 수율이 높아지게 되면 3D 낸드 생산단가가 1기가바이트(GB)당 1센트로 하락할 것이고 이는 HDD 시대의 종언을 의미한다"고 말했다. 이어 "삼성전자는 현재 3D 낸드에서 40%에 달하는 영업이익률을 거두고 있다"며 "3D 낸드 황금 시장을 독점할 수 있는 절호의 기회가 삼성전자 앞에 펼쳐져 있다"고 설명했다.