[위기, 다시 달리자!]SK하이닉스, DDR4 시장도 잡는다

  • 2015.10.28(수) 08:22

DDR4시대 대비 서버용 D램 등 풀 라인업 구축
자체 TSV기술 기반 고성능 D램 주도권 확보

세계 경제가 여전히 불안한 가운데 한국 기업들의 입지가 점점 좁아지고 있다. 정부의 전방위적 지원에 힘입어 부활하고 있는 일본기업과 가격과 기술 모두 턱 밑까지 추격한 중국기업 사이에서 살아남아야 하는 절체절명의 과제를 안고 있는 것이다. 한국 기업들은 부단한 혁신을 통해 위기를 퀀텀 점프의 기회로 만들어야 한다. 글로벌 시장을 공략하기 위한 주요 기업들의 전략과 사업을 점검해 본다. [편집자]

 

지난 3분기에도 흔들림은 없었다. SK하이닉스는 7분기 연속 분기 영업이익 1조원 시대를 이어갔다. 메모리 반도체시장에서 구축해 둔 탄탄한 기반이 원동력이 됐다. 하지만 향후 전망이 마냥 밝은 것만은 아니다. IT산업이 전반적으로 침체를 겪으며 메모리 반도체 수요가 줄어들 것이란 예상들이 나오고 있다.

 

SK하이닉스 역시 대비를 하고 있다. 시장이 커지고 있는 고사양·고용량 제품 시장에서 자체기술을 통해 주도권을 이어가겠다는 계산이다. 앞으로 확대될 것으로 예상되는 DDR4 제품 라인업도 갖춘 상태다.

 

◇ 고사양·고용량 시대도 주도

 

현재 D램시장은 삼성전자가 독주하는 가운데 SK하이닉스가 그 뒤를 잇고 있다. 이들 업체는 최근 커지고 있는 고용량 시장에서도 앞서가고 있다. 8Gb D램 단품의 경우 지난 2분기 생산량 기준 점유율이 삼성전자 53%, SK하이닉스 25%로 약 80%에 육박한다.

 

8Gb D램의 경우 올해는 전체 D램시장에서 차지하는 비중이 10% 수준이지만 내년에는 절반 이상을 차지할 것으로 예상되고 있다. 특히 단품용량 지원이 4Gb까지인 DDR3에 비해 앞으로 시장이 확대되는 DDR4에서는 고용량 단품 생산이 경쟁력중 하나로 평가받고 있다.

 

▲ D램시장 제품별 비중 전망

 

시장조사기관인 IHS테크놀로지에 따르면 현재 D램 시장의 주력제품인 DDR3의 경우 올해 비중이 47%로 전년보다 약 10% 줄어들 것으로 예상되고 있다. 내년에는 24%, 2017년에는 8%까지 줄어들 것이란 전망이다.

 

반면 DDR4는 올해 비중이 9%에 그치지만 내년에는 29%, 2017년에는 41%까지 확대될 것이란 관측이다. 내년을 기점으로 DDR4가 DDR3를 추월하게 된다. DDR4는 기존 DDR3에 비해 대기전류는 30% 적고, 전력소모는 35% 줄어드는 등 효율이 높다. 또 DDR3에 비해 속도가 두배이상 빠르기 때문에 데이터 전송량을 크게 늘릴 수 있다.

 

 

SK하이닉스는 이미 DDR4 풀 라인업을 구축하고, 차세대 시장에 대한 준비를 해왔다. 특히 서버용 D램은 현재 SK하이닉스 매출중 30% 가량을 차지하고 있고, 모바일 기기 확산으로 소셜네트워크(SNS), 클라우드 서비스, 디지털 콘텐츠 확대 등으로 인해 수요가 늘어나고 있는 분야다.

 

SK하이닉스는 서버용 DDR4 제품에서 모든 용량의 풀 라인업을 갖춘 상태다. 4GB 모듈부터 8GB, 16GB, 32GB, 64GB 제품까지 모든 용량에 대응하는 제품에 인텔 인증을 획득했다. 특히 64GB DDR4 제품의 경우 지난해 세계 최초로 인텔 인증을 획득했고 올해 주요 고객사로부터도 인증을 획득했다.

 

◇ 우리에겐 TSV 기술이 있다

 

차세대 고사양·고용량 D램 시장에서 SK하이닉스가 주도권을 이어갈 것으로 예상되는 이유중 하나는 바로 TSV(Through Silicon Via; 3차원 관통전극)라는 패키지 기술이 있기 때문이다.

 

TSV(Through Silicon Via, 3차원 실리콘 관통전극)는 D램 칩을 수직으로 쌓아 올려 이를 관통하는 미세한 구멍을 수백개에서 최대 수천개까지 낸 뒤 이를 구리 배선으로 연결해 전기적 신호를 통하게 하는 기술이다. 이 기술을 사용하면 회로 선폭을 줄이지 않고도 반도체 패키지 크기와 전력 소비를 줄이고 용량을 늘릴 수 있다.

 

▲ D램 TSV 구조

 

TSV는 특히 한꺼번에 많은 데이터를 처리할 수 있어, 서버 등이 대용량화되는 클라우드 컴퓨팅에 유용하게 활용될 수 있다. 모든 제품에서 소비 전력을 낮출 수 있다는 것도 장점이다.

 

또 로직(Logic) 칩과 메모리 칩을 하나의 시스템인패키지(SiP)로 구성할 수 있는 장점도 갖추고 있다. TSV 기술이 적용된 D램은 그래픽, 서버, 고성능 컴퓨팅 등 다양한 용도로 활용된다는 설명이다. ※SiP(System in Package) : 한 패키지를 여러 개의 칩으로 구성해 완전한 시스템을 구현한 것.

 

SK하이닉스는 업계 최초로 TSV 기술을 적용한 초고속 메모리(HBM, High Bandwidth Memory)를 개발하고 시장을 주도하고 있다. 이 제품은 현재 업계 최고속 제품인 GDDR5보다 정보처리 속도가 4배 이상 빠르고, 전력소비는 40% 가량 낮다. 고사양 그래픽 시장을 시작으로 향후 슈퍼컴퓨터, 네트워크, 서버 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.

 

▲ TSV 기술로 설계한 HBM 웨이퍼

 

또 TSV 기술을 적용한 세계 최대용량의 128GB DDR4 D램 모듈도 세계 최초로 개발했다. 현재 인텔 인증이 진행중인 이 제품을 통해 향후 차세대 서버용 대용량 D램 모듈 시장에서 주도권을 유지하겠다는 계산이다.

 

IHS 등 시장조사기관에 따르면 서버용 D램 시장에서 64GB 이상의 대용량 제품이 차지하는 비중은 올해 3.4%에서 2019년 70.8%까지 높아질 전망이다. 약 93억 달러 규모의 시장이 형성될 것으로 추정되고 있다.

 

SK하이닉스는 TSV 기술을 적용할 수 있는 차세대 고성능 모바일 D램인 와이드 IO2도 업계 최초로 개발했다. 이 제품은 초당 51.2GB의 데이터를 처리해 현재 최신 모바일 D램 인터페이스인 LPDDR4보다 4배 빠른 데이터 처리가 가능하다. SK하이닉스는 이처럼 TSV 기술을 활용해 차세대 고성능 D램 시장도 주도해 나간다는 계획이다.

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