15조원 적자에도 삼성·SK의 반도체 신기술 전쟁

SK하이닉스, 업계 최초 321단 4D낸드 공개

삼성전자, 최고 성능 SSD 'PM9D3a' 선보여

상반기 대규모 적자를 기록한 반도체 업계가 신기술을 쏟아내고 있다. 반도체 업황 부진이 장기화되고 있지만 미래 시장에서 기회를 노리며 경쟁사와 격차 벌리기에 나선 것으로 보인다.

올해 상반기 삼성전자와 SK하이닉스의 반도체 영업손실은 총 15조원에 달한다. 삼성전자는 1~분기 합산 총 8조9400억원의 적자를 냈으며 SK하이닉스도 상반기에만 6조2800억원의 적자를 기록했다.

단 양사는 향후 성장을 주도할 반도체에 대한 투자를 지속하고 있다. 지난 8일(현지시간) 미국에서 열린 '플래시 메모리 서밋(FMS) 2023'에서 차세대 메모리 솔루션을 공개한 데 이어 9~10월에도 다양한 행사를 통해 신기술을 선보일 예정이다.

우선 SK하이닉스는 'FMS 2023'에서 '321단 4D 낸드' 샘플을 공개하고 업계 최초로 300단 이상 낸드 개발을 진행 중이라고 밝혔다. 메모리 업계에서 300단 이상 낸드의 구체적인 개발 경과를 공개한 것은 SK하이닉스가 최초로 양산은 2025년 상반기부터 진행될 계획이다.

SK하이닉스에 따르면 321단 1Tb(테라비트) TLC 낸드는 이전 세대인 238단 512Gb(기가비트) 대비 생산성이 59% 높아졌다. 데이터를 저장하는 셀을 더 높은 단수로 적층, 한 개의 칩으로 더 큰 용량을 구현할 수 있어 웨이퍼 한 장에서 생산할 수 있는 전체 용량이 늘었기 때문이다.

최정달 SK하이닉스 부사장(NAND개발담당)은 'FMS 2023' 기조연설에서 "당사는 4D 낸드 5세대 321단 제품을 개발해 낸드 기술 리더십을 공고히 할 계획"이라며 "AI 시대가 요구하는 고성능, 고용량 낸드를 시장에 주도적으로 선보이며 혁신을 이끌어가겠다"고 말했다.

이 외에도 SK하이닉스는 지난 1월 개발한 모바일용 D램 LPDDR5T를 대만 미디어텍이 곧 출시할 차세대 모바일 AP에 적용하기 위한 성능검증을 마쳤다고 밝혔다. LPDDR5T는 현존 최고속 모바일용 D램으로 동작 속도는 최고 초당 9.6Gb다.

모바일 기기용 고성능 D램인 LPDDR5X의 24GB 패키지는 고객사에 공급을 시작했다. 모바일 D램으로는 처음으로 24GB까지 용량을 높인 패키지를 개발해 납품에 들어간 것이다.

삼성전자도 'FMS 2023'에서 업계 최고 성능의 8세대 V낸드 기반 데이터센터용 SSD 'PM9D3a'를 공개했다.

PM9D3a는 8채널 컨트롤러 기반 PCIe 5.0 규격을 지원해 연속 읽기 성능을 이전 세대 제품 PM9A3 대비 최대 2.3배 개선한 제품이다. 임의 쓰기 성능도 2배 이상 개선해 8TB 용량에서 400K IOPS를 제공한다.

60% 개선된 업계 최고의 전력 효율을 제공하며, 데이터센터 내 유지·보수에 필수적인 텔레메트리 및 디버그 기능도 대폭 강화했다. 기존 세대 대비 25% 개선된 평균 무고장 시간(MTBF) 250만 시간을 달성했다.

삼성전자는 내년 상반기 중 3.84TB 이하의 저용량 제품부터 최대 30.72TB 제품까지 고객 요구에 맞춰 다양한 폼팩터와 라인업을 선보일 계획이다.

한편 삼성전자는 다음 달 IAA 모빌리티에 참가해 차세대 차량용 반도체 신기술도 공개한다. 삼성전자는 2025년 차량용 메모리시장 1위 달성을 목표로 관련 사업을 강화하고 있다. 시스템 반도체 분야에서도 '엑시노스 오토'와 이미지센서 브랜드 '아이소셀 오토'를 출시하며 전장용 비중을 늘리는 추세다.

오는 10월에는 시스템반도체 비전도 발표된다. 삼성전자 시스템LSI사업부는 오는 10월 미국 실리콘밸리에서 '삼성 시스템LSI 테크 데이 2023'을 개최한다.

특히 박용인 시스템LSI사업부장(사장)은 '눈앞에 다가온 세미콘 휴머노이드'를 주제로 기조연설을 맡아 관련 개발 계획과 기술 동향 등을 소개할 예정이다. 삼성전자는 사람의 눈에 가까운 초고화소 이미지센서와 미각, 후각, 청각 등 오감을 감지하고 구현할 수 있는 센서 등의 개발을 추진하고 있다.