[전문가진단]中 D램 쇼크…HBM 2~3년 격차, 낸드는 턱밑 추격

[이데일리 조용석 김소연 최오현 기자] “중국의 성장세가 생각보다 더 빠르다.”

중국 창신메모리(CXMT)의 차세대 D램 출시 예고에 국내 반도체 전문가들은 K메모리와의 기술 격차가 예상보다 더 좁혀지고 있다고 분석했다. 고대역폭메모리(HBM) 등 고부가 제품은 양산 수율과 신뢰성 측면에서 여전히 수년의 격차가 있지만, 범용 D램과 낸드플래시의 경우 이미 턱밑까지 추격했다는 것이다.

4F² 발표에 쏠린 눈…양산 수율·신뢰성이 관건

중국 메모리반도체 기업 CXMT_[AFP=연합뉴스 자료사진. 재판매 및 DB 금지]

CXMT는 최근 중국 상하이에서 열린 ‘제4회 집적회로 및 칩렛 콘퍼런스’에서 ‘4F²’ 셀 구조를 적용한 서버용 DDR5 모듈(RDIMM)을 연내 출시하겠다고 밝혔다. F는 최소 선폭을 뜻하며 4F²는 D램 셀 하나가 차지하는 면적을 나타낸다. 같은 선폭이라면 기존 6F²보다 셀 면적이 약 3분의 1 줄고 같은 면적에 더 많은 셀을 배치할 수 있다. 같은 크기의 칩에 더 큰 저장 용량을 담거나 동일 용량의 칩을 더 작게 만들어 원가 경쟁력을 높일 수 있다는 의미다. 일부 외신은 삼성전자의 2028년 4F² 도입 전망과 비교해 ‘2년 빠르다’고 평가했다.

김형준 차세대지능형반도체사업단장(서울대 명예교수)은 이데일리와 통화에서 “배치를 6F²에서 4F²로 바꾸는 것도 더 많은 셀을 만드는 방법 중 하나”라며 “CXMT는 극자외선(EUV) 노광장비가 없어 다른 방법을 찾는 것”이라고 했다. 중국은 미국의 대중국 수출 규제로 ASML의 초미세 EUV를 도입하지 못해 기존 심자외선(DUV) 장비로 반도체 회로를 새기고 있다. 그는 “중국이 우회하는 방법 중 하나가 4F²”라며 “언젠가는 중국에게 따라잡힐 가능성이 있어 우려하는 것”이라고 덧붙였다.

이규복 인하대 특임교수는 “양산까지는 시간이 걸릴 것 같다”면서고 “중국의 성장세가 우리가 생각하는 것보다 더 빠른 것 같다”고 말했다. 유회준 카이스트 전기전자공학부 교수는 “4F²는 결국 D램 셀을 더 작게 만들어 집적도를 높이는 것”이라며 “상당히 많이 따라왔다”고 평가했다. 다만 개발 성공과 안정적인 양산은 구분해야 한다며 “결국 양산성과 수요처가 관건”이라고 강조했다.

경희권 산업연구원 연구위원 역시 “4F²는 기존 고정투자를 최대한 활용하면서 3차원(3D) D램 신구조로 넘어가는 발판의 성격이 강하다”고 평가했다. 그는 “구조가 비슷하더라도 개별 셀의 품질은 삼성전자, SK하이닉스에 미치지 못할 가능성이 높다”며 “중국이 추격하고 있다는 수준이지 결정적인 승부수를 띄웠다고 보기에는 기술 로드맵상 맞지 않는다”고 말했다.

고성능은 수년 격차…범용 추격에 R&D 속도전 주문

삼성전자·SK하이닉스. (사진=연합뉴스)

전문가들은 HBM 등은 한국 기업들이 여전히 수년의 기술 우위를 유지하고 있다고 봤다. 다만 범용 제품에서는 중국의 추격이 가까워지고 있다는 진단이다.

HBM은 D램을 여러 층 쌓으면서 신뢰성을 확보하고 열을 빼내야 해 추격에 시간이 더 필요하다는 평가다. 이 교수는 기술 격차를 약 3년으로 추정했다. 경 연구위원은 2~3년으로 봤다. 김 단장은 한국 기업들이 축적한 제조 경험과 수율을 경쟁력으로 꼽았다. 다만 중국의 D램 기술이 발전하면 HBM에서도 추격이 이어질 수 있다고 우려했다.

고성능 서버용 D램 역시 양산성과 제품 안정성에서 격차가 남아 있다는 분석이다. 이 교수는 2~3년으로 추정했다. 유 교수는 약 3년으로 보면서 양산성과 제품 안정성까지 고려하면 길게는 5~6년 차이가 날 수 있다고 평가했다. 김 단장은 D램 전반의 격차를 3~4년으로 봤다. 반면 이 교수는 범용 D램의 격차가 2년 이내로 들어왔다며 중국의 개발과 추격 속도가 빨라지고 있다고 경고했다.

다만 낸드에 대해서는 전문가 대부분 우려가 컸다. 김 단장은 한중 기술 격차를 1~2년으로 추정했다. 유 교수는 낸드의 격차가 거의 좁혀졌다고 평가했다. 이 교수도 격차가 상당히 줄었다고 봤다.

전문가들은 중국의 우회 추격에 대응하려면 결국 연구개발(R&D)을 늘려야 한다고 조언했다. 김 단장은 “생산능력 확대와 함께 차세대 기술을 시험할 공용 R&D 플랫폼에 대한 정부 지원이 필요하다”고 주문했다. 유 교수는 “한국이 기술 격차를 더 벌리지 않으면 중국이 계속 좁혀올 것”이라며 “미래를 위한 R&D 투자를 늘려야 한다”고 말했다.