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이미지 출처: 언스플래시

지난 2년간 메모리반도체 시장은 롤러코스터 같은 등락을 겪었다. 첫째, 공급이 수요를 초과하여 가격이 사상 최저 수준으로 떨어졌습니다. 이후 쭉 상승세를 이어가며 1년 동안 가격 상승 모멘텀이 지속됐다.

TrendForce의 연구 보고서에 따르면 인공지능 기반 HBM과 QLC에 힘입어 DRAM과 NAND 플래시 산업의 연간 매출 성장률은 2024년에 각각 75%와 77% 증가할 것으로 예상됩니다. 2025년까지 DRAM과 NAND 산업의 매출은 각각 51%, 29% 증가할 것으로 예상된다.

지속적인 고속 성장 뒤에는 메모리 칩의 수급 관계가 지속적으로 조정되고 있으며, AI 물결에 따른 새로운 수요도 있습니다.

큰 하락에서 큰 상승으로 메모리 칩은 롤러 코스터를 탄다

이미지 출처: Pexels

사실, 이번 '부과 부의 범람' 이전에 메모리 칩 산업은 오랜 기간 침체기를 겪었습니다.

전염병이 처음 시작된 2020년 초, 세계적인 칩 부족으로 인해 많은 제조업체는 전염병과 상황을 잘못 판단하고 많은 수의 칩을 비축했습니다. 최종 결과는 공급이 수요를 초과하고 메모리 칩이 제조업체에게 엄청난 재고 압력이 되었기 때문에 2022년부터 2023년 상반기까지 메모리 칩 가격이 낮게 유지되었습니다.

Strategy Analytics의 휴대폰 부품 기술 서비스 수석 분석가인 Jeffrey Mathews는 2022년에 수요 측면이 감소하기 시작하면 시장이 과잉 공급될 것이라고 지적했습니다. 시장의 공급 과잉은 하락 사이클을 강하게 촉진시켰고, 이는 당시 DRAM과 NAND 가격 하락의 주요 원인이었습니다.

그러나 곧 업스트림 제조업체는 생산 능력 전략과 공급 및 수요 관계를 조정했습니다. 당시 삼성전자는 2023년 2분기 재무보고회에서 낸드플래시를 핵심으로 하는 메모리반도체 생산량을 하반기에도 계속 축소하겠다고 밝혔다. SK하이닉스가 하반기에도 낸드플래시 생산량을 5~10% 계속 줄일 것이라고 밝혔다. 마이크론은 낸드플래시 웨이퍼 생산량을 기존 25% 감산에서 30% 감산으로 확대한다. 키옥시아는 2022년 4분기부터 생산량 30% 감소를 시행했으며, 2023년에는 생산량 감소를 50%로 확대했다.

2023년 중반부터 상류 감산으로 메모리반도체 가격이 급등했고, 일부 제품의 가격도 1년 만에 2배로 뛰었다.

Realme Global 부사장 겸 중국 사장 Xu Qi는 2024년 4월 교환에서 TMTpost에 2024년 공급망 가격 상승이 제조업체에 많은 압력을 가할 것이며 플래시 메모리 가격 상승 추세는 특히 분명하다고 말했습니다.

재무적 성과의 관점에서 볼 때 주요 스토리지 제조업체는 이번 가격 인상 기간 동안 많은 돈을 벌었습니다. 하이닉스의 2024회계연도 2분기 재무보고서에 따르면 2분기 매출은 전년 동기 대비 125% 증가한 16조4000억원으로 단일 분기 최고치를 기록했다. 순이익은 4조1200억원으로 지난해 같은 기간보다 115% 증가했다. 삼성전자의 1분기 이익은 전년 동기 대비 9배 증가해 2023년 전체 이익을 넘어섰다. 마이크론은 1분기에 미리 흑자를 낼 것으로 기대하고 있다.

TrendForce Consulting은 이전에 메모리 칩의 증가세가 2024년 1분기까지 계속될 수 있다고 예측했습니다. 그러나 2024년 중반 현재 이러한 상승세는 멈출 기미가 없습니다.

AI가 장악하고 HBM이 메모리 칩의 지속적인 성장을 주도합니다.

IDC가 발표한 글로벌 스마트폰 및 PC 시장 보고서에 따르면, 2024년 2분기까지 글로벌 스마트폰 출하량은 4분기 연속 플러스 출하량 증가를 달성했고, PC 출하량도 2분기 연속 성장세를 보이고 있다. 수요와 공급의 관점에서 볼 때 글로벌 스마트폰과 PC의 회복은 업스트림에 충분한 자신감을 주었다고 해야 할 것입니다.

그러나 더 중요한 것은 ChatGPT를 중심으로 한 새로운 AI 물결이 등장하면서 대규모 서버의 스토리지 칩에 대한 수요가 급격히 증가했으며 이 수요의 상한선을 예측하기 어려워졌습니다.

2023년부터는 인공지능이라는 새로운 물결이 도래하면서 메모리반도체 산업에서도 새로운 수요가 나타날 것입니다. 일정 기간이 지나면 AI 서버의 컴퓨팅 성능은 쉽게 T(TOPS, 초당 조 바이트 작업)를 초과할 수 있지만 메모리 대역폭은 T(TB/s, 초당 조 바이트 대역폭)를 초과할 수 없습니다. 메모리 칩이 될 AI 링크의 배럴 효과 단점이 제거되어 업계에서 소위 '저장 벽'이 나타났습니다.

이미지 출처: SK하이닉스

기존 GDDR 및 LPDDR과 비교할 때 HBM도 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 범주에 속하지만 상당히 높은 대역폭, 대용량 및 낮은 대기 시간 특성을 갖습니다. 유사한 제품과의 경쟁에서 HBM은 속도 이점으로 인해 유사한 제품을 빠르게 물리쳤고 현재 AI 업계에서 일반적인 선택이 되었습니다.

HBM은 2013년에 처음 출시되었습니다. 최신 세대 제품인 HBM3E는 2023년 8월에 출시되어 2024년 3월 말에 출시될 예정입니다. SK하이닉스에 따르면 이 제품은 초당 최대 1.18TB(테라바이트)의 데이터를 처리할 수 있는데, 이는 FHD 영화 230편을 1초에 처리하는 것과 맞먹는다.

현재 HBM의 주요 제조사는 SK하이닉스, 삼성, 마이크론 등 전통적인 메모리 칩 대기업 3개뿐이다. 현재 SK하이닉스가 1위, 삼성이 2위, 마이크론이 3위다.

TrendForce 추정에 따르면, DRAM 산업 매출은 2024년에 907억 달러에 달할 것이며, 이 중 HBM은 DRAM 비트 출하량의 5%를 기여하고 매출 기여는 20%에 달할 수 있습니다.

그러나 현재 관점에서 볼 때 세 회사의 기존 생산 능력은 여전히 ​​HBM의 증가하는 수요를 충족시킬 수 없습니다. 산자이 메로트라 마이크론 CEO는 2023년 말 재무보고 회의에서 2024년 HBM 생산능력이 매진될 것으로 예상된다고 밝혔다. 김기태 SK하이닉스 부사장도 2024년 생산 예정인 HBM이 매각됐다고 밝혔다. 밖으로.

HBM의 사업 성장을 지속하기 위해 거대 기업들은 생산량을 늘리고 생산을 확대하기로 결정했습니다.

먼저 SK하이닉스는 올해 4월 미국 인디애나주에 첨단 패키징 공장과 AI 제품 R&D 시설을 짓는 데 약 38억7000만 달러를 투자하겠다고 발표했다. 이어 지난 7월 26일 SK하이닉스는 약 9조4000억 원(약 68억 달러)을 투자해 용인시에 첫 국내 칩 공장을 짓겠다고 발표했다. 건설은 2025년 3월 착공해 2027년 5월 완공될 예정이다. 규제 서류에 따르면 이번 투자는 AI 칩 수요를 충족하고 미래 성장을 보장하기 위한 것입니다.

Yole Group의 최신 분석 보고서에 따르면, 인공 지능 서버에 대한 수요가 다른 애플리케이션을 앞지르고 가격이 DDR5보다 훨씬 높기 때문에 전체 DRAM 출하량에서 HBM의 점유율은 2023년 약 2%에서 2029년 6%로 증가할 것으로 예상됩니다. 매출 비중은 2024년 140억 달러에서 2029년 380억 달러로 늘어날 것으로 예상된다.

현재 SK하이닉스, 삼성, 마이크론을 제외하고는 HBM 제품을 양산할 수 있는 제조사가 없다는 점에 주목할 필요가 있다. 중국 전자과기대 장강 삼각주 연구소(후저우) 집적회로 및 시스템 연구센터 부소장 황 레티안(Huang Letian)은 "총과도 같다. 총알 공급이 따라잡을 수 없다"고 말했다. 그리고 아무리 발사 속도가 빨라도 소용이 없습니다. HBM 문제를 해결하지 못하면 우리나라도 셀 수 없는 역량을 키우기 어려울 것이고, 인공지능을 포함한 많은 산업의 발전도 제한될 것입니다. ”

올해 3월, 무한신신집적회로제조유한회사(Wuhan Xinxin Integrated Circuit Manufacturing Co., Ltd.)는 3차원 통합 다중 웨이퍼 적층 기술을 사용하여 "고대역폭 메모리 칩 고급 패키징 기술 연구 개발 및 생산 라인 구축"에 대한 입찰 프로젝트를 발표했습니다. 더 적은 전력 소비와 더 높은 생산 효율성을 갖춘 더 큰 용량, 더 큰 대역폭, 국내 고대역폭 메모리(HBM) 제품을 만듭니다. 16세트의 장비를 추가해 월간 생산량 3,000개(12인치) 이상을 달성할 계획이다.

Guosheng Securities는 우한신신(Wuhan Xinxin)의 이번 입찰 발표는 양쯔강 메모리나 다른 잠재 고객이 DRAM 제품 제조 역량을 보유하고 있어 국내 산업화에 대한 신뢰도가 크게 높아질 것임을 의미한다고 믿고 있습니다.(이 기사는 Titanium Media APP에 처음 게재되었습니다. 저자 | Wu Honglei, 편집자 | Zhong Yi)