메모리반도체인 3D낸드분야에서 기술경쟁을 치열하게 벌여오고 있는 삼성전자와 도시바가 서로 64단 공정을 적용한 제품을 세계에서 가장 먼저 출시하겠다며 신경전을 벌이고 있다.

세계 반도체기업들이 3D낸드 시장을 선점하기 위해 속도를 내고 있어 삼성전자가 기술적 우위를 유지할 수 있을지 낙관할 수 없어 보인다.

12일 외신을 종합하면 미국에서 열리고 있는 반도체 컨퍼런스 ‘플래시메모리서밋 2016’에서 업체들 사이의 3D낸드 기술경쟁이 치열하게 벌어지고 있다.

미국 마이크론은 이 행사에서 3D낸드 기술을 적용한 스마트폰용 메모리칩을 공개했다. 마이크론은 2020년까지 스마트폰의 내장용량을 1테라바이트까지 높이겠다는 목표를 두고 있다.

삼성전자 등 경쟁사의 3D낸드 제품은 대부분 PC와 서버용 SSD(솔리드스테이트드라이브) 저장장치에 집중돼있는데 마이크론은 라인업을 차별화해 스마트폰시장부터 공략에 나선 것이다.

일본 도시바는 세계 최초로 64단 3D낸드 기술개발을 완료해 본격적인 양산시설 구축에 들어갔다며 내년 상반기부터 본격적으로 제품을 생산해 공급할 것이라고 발표했다.

도시바는 웨스턴디지털의 메모리반도체 자회사인 샌디스크와 3D낸드 기술개발 및 생산에 협력하며 연합군을 구축하고 있다. 이에 따라 기술발전과 공장 증설에 더욱 속도를 내고 있다.

삼성전자는 이 행사에서 64단 3D낸드 기술을 적용한 고용량 SSD 시제품을 공개하며 이 제품을 올해 4분기부터 세계 최초로 출시할 수 있게 됐다고 밝혔다.

삼성전자의 제품 출시계획은 도시바-샌디스크 연합보다 앞서지만 실제 양산이 예정대로 진행될 지 불투명한 만큼 삼성전자가 시장에서 지속적인 우위를 유지하기 쉽지 않을 것이라는 관측이 나온다.

도시바가 64단 3D낸드 기술을 세계 최초라고 주장하며 당장 이번 분기에 샘플 양산을 시작하고 올해 4분기부터 고객사의 주문을 받을 것이라고 밝힌 만큼 앞서나갈 가능성도 있다.

삼성전자는 3D낸드 개발에 세계 경쟁업체보다 가장 먼저 나서 기술력에서 확실한 우위를 점하고 있다. 삼성전자와 후발업체들의 기술격차가 최소 2년 정도라는 분석이 나왔을 정도다.

하지만 하드디스크시장에서 전통적 강자였던 웨스턴디지털이 샌디스크를 포함해 HGST, STEC 등 메모리반도체 관련기업을 꾸준히 인수하고 도시바와 협력해 기술력을 빠르게 확보하며 예상보다 빠르게 추격하고 있어 전망이 불투명해지고 있다.

3D낸드 공정은 반도체소자를 입체적으로 쌓아 고용량 저장장치의 생산원가를 절감하고 성능을 높일 수 있는 기술로 현재 가장 높은 64단 기술까지 발전했다.

김기남 삼성전자 반도체총괄 겸 사장은 “삼성전자는 2013년에 최초로 24단 3D낸드를 개발했는데 향후 100단 이상의 제품도 만들 수 있게 될 것”이라고 기술력을 자신하고 있다.

하지만 D램 등 기존 주력 메모리반도체의 업황악화에 대응해 반도체기업들이 일제히 3D낸드 중심으로 투자를 강화하고 신규업체들도 잇따라 뛰어들고 있어 경쟁이 점점 치열해지고 있다.

마이크론은 올해 안에 3D낸드 생산량과 수율을 크게 끌어올릴 것이라고 강조하고 있다. 시스템반도체기업인 인텔도 마이크론과 협력해 3D낸드시장에 진출을 앞두고 있다.

중국 스마트폰업체 화웨이가 플래시메모리서밋 행사에서 SSD 제품을 공개하며 낸드플래시 시장진출을 선언했고 하드디스크 업체였던 시게이트 역시 메모리반도체시장 진입을 예고했다.

삼성전자가 3D낸드 기술력에서 가장 앞선 성과를 실제 시장확대로 이어내지 못한다면 향후 예상되는 낸드플래시 시장의 급성장에 충분한 수혜를 입지 못할 수 있다는 가능성도 나온다.

전자전문매체 탐스하드웨어는 “삼성전자의 기술력은 확실히 앞서있지만 수요 등 여러 측면을 고려했을 때 실제 출시시기는 불투명하다”며 “업체들의 경쟁은 그 사이 더 치열해질 것”이라고 내다봤다. [비즈니스포스트 김용원 기자]