3D NAND(3D Vertical NAND)는 삼성전자가 최초로 양산을 발표한 기술이다. 이전까지는 수평 구조로 만들던 2차원 셀을 3차원 수직 구조로 쌓아올렸다. 미세화 기술이 한계에 다다른 데 대한 대안으로 선택된 것이다.
3D NAND는 기존 20나노급 제품과 비교했을 때 집적도가 2배 이상 높아 생산성을 대폭 향상시켰다. 쓰기 속도는 2배 빨라지고 횟수는 2~10배 늘어난다. 소비 전력은 절반으로 줄어든다. 기존 SSD와 비교했을 때 3D NAND 플래시메모리를 내장한 SSD는 기판의 면적도 줄어들었다.
이같은 3D NAND의 특징은 '4차 산업혁명'을 거치는 현재 상황에서 더 탄력을 받고 있다. 산업 전반적으로 인공지능 플랫폼 기반의 서비스들이 가속화되고 있기 때문이다.
정보 중심의 플랫폼이 발전하는 상황은 대량의 데이터 유통과 대용량 콘텐츠 소비로 이어졌다. 때문에 서버 투자 확대와 저장메모리 수요도 크게 증가하며 3D NAND 수요도 덩달아 늘어나고 있다.
이에 반도체 업체들은 3D NAND 시장 확보에 총력을 다하는 기세다. 삼성전자가 공격적으로 투자를 진행 중이며 후발주자인 SK하이닉스와 미국의 마이크론, 인텔, 일본의 도시바 등이 앞다퉈 투자에 나섰다.
삼성전자는 3D NAND를 첫 양산한 후 이미 후발업체들과 격차를 만들고 있다. 2013년 8월 양산을 최초 발표한 후 2014년 1분기부터 중국에서 본격 생산하면서 3D NAND 시장에서 독주를 시작했다.
유진투자증권의 이정 연구위원은 "삼성전자는 선제적인 투자에 나선 후 후발업체들과의 기술격차가 3년 정도 벌어진 것으로 평가되고 있다"며 "2016년에도 공격적인 투자에 나서며 시장에서의 주도적인 위치를 강화하고 있다"고 평가했다.
상대적으로 후발업체들은 난항을 겪고 있는 실정이다. 3D NAND 공정의 어려움을 고려했을 때 상당기간 양산수율 확보가 힘들어 2016년 이후에야 타 업체들의 투자 확산이 이뤄질 거라는 분석이다.
SK하이닉스도 삼성과의 벌어진 격차에 더해 수율 확보에서 어려움을 겪고 있는 것으로 전해졌다. 다만 올해 2분기 이후 3D NAND 라인을 가동하는 만큼 원가 개선에 본격적으로 나서며 상황을 반전시킬 수 있을지 주목되고 있다.
이 연구위원은 "SK하이닉스가 현재 3D NAND 시장에서 지배력을 강화하기 위해서는 공격적인 투자는 물론 해외업체들에 대한 M&A를 적극적으로 해야 할 것"이라고 조언했다.
마이크론과 인텔, 도시바 등도 3D NAND 라인을 2016년 2분기 이후 본격 가동할 예정이다. 누가 본격적인 3D NAND 전쟁의 승자로 반도체 시장의 위기를 헤쳐나갈 수 있을 지 눈길이 쏠리고 있다.
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