[비즈니스포스트] 중국 창신메모리(CXMT)가 내년 5세대 고대역폭메모리(HBM3E) 생산에 돌입하며 한국 삼성전자와 SK하이닉스를 턱밑까지 추격할 것이란 관측이 나온다.

HBM은 중국의 인공지능(AI) 반도체 자립화를 위해 반드시 필요한 메모리반도체로, 중국 정부 차원의 대대적 개발 지원도 이어질 것으로 예상된다.

9일 미국 반도체 시장 분석기업인 세미아날라시스는 보고서를 내고 “중국의 제조 역량과 생산 능력은 무한하다”며 “CXMT는 2026년 성능이 뛰어난 HBM3E까지 생산할 수 있다”고 전망했다. 

당초 업계에서는 CXMT가 올해 말 4세대 HBM3를 생산하고, 5세대 HBM3E는 2027년에서야 양산에 돌입할 것으로 내다봤다. 하지만 세미아날리스는 빠른 속도로 추격하는 CXMT가 내년 HBM3E 생산도 가능하다고 관측한 것이다. 

SK하이닉스가 2024년 1분기, 삼성전자가 2024년 3분기에 5세대 HBM3E의 양산에 들어갔다는 점을 고려하면, CXMT는 한국과 HBM 기술 격차를 불과 2년으로 좁힌 셈이다.

2016년 설립된 CXMT는 삼성전자, SK하이닉스 등에서 엔지니어를 비롯한 핵심 인재를 영입하며 메모리반도체 기술 개발에 속도를 냈다. 또 반도체 장비 업체인 어플라이드 머티리얼스, 램리서치, 도쿄 일렉트론 등으로부터 메모리 하위 공정 기술을 확보해 공정 완성도를 높이고 있다. 

특히 범용 DDR D램에서는 AI 서버용으로 활용되는 ‘DDR5 D램’ 생산량을 늘리고, 이전 세대 DDR4 생산량을 축소하는 등 한국 메모리반도체 기업들과 거의 유사한 기술 흐름을 보이고 있다. CXMT는 저전력 LPDDR D램에서 현재 시장의 주류로 자리 잡은 LPDDR5X까지 생산하고 있다. D램에서는 거의 기술 격차가 없는 상태다.

시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 CXMT의 D램 시장 출하량 기준 점유율은 올해 7%를 기록한 뒤, 2027년에는 10%까지 증가할 것으로 예상된다.

CXMT는 한국이 80%의 시장을 장악한 HBM에서도 추격 속도를 높이고 있다. 특히 현재 중국은 AI 반도체 개발에서 넘어야 할 가장 큰 ‘허들’로 HBM을 꼽고 있어, 국가 단위의 투자가 가속될 가능성이 높다.

실제 영국 파이낸셜타임스에 따르면 허리펑 중국 부총리는 스콧 베선트 미국 재무장관과의 무역 협상에서 HBM 수출 규제를 완화해달라는 요구사항을 전달하기도 했다. 미국은 대중 반도체 규제 가운데 하나로 3세대 HBM3E 이상의 HBM 수출을 금지하고 있다.

이는 첨단 HBM 공급 제한이 중국 AI 발전에 악영향을 미치고 있다는 것을 반영하는 것으로 해석된다. 중국은 미국을 설득함과 동시에 HBM 자립을 위한 기술개발 투자도 강화하고 있다.

지난 2024년 5월 중국 정부 지원을 통해 설립된 ‘빅펀드3’는 CXMT에 20억 달러(약 2조8천억 원)을 투자했다. CXMT는 지원을 바탕으로 HBM 투자를 늘리고 있으며, 상하이에 HBM 패키징 자회사를 설립하기도 했다.
 

미국의 대중 반도체 규제가 CXMT의 HBM 개발 속도를 늦추기에는 부족하다는 지적도 나온다. HBM 장비 수출 제한에 한계가 있으며, 중국이 제3국을 우회하는 방법을 통해 HBM 제조 장비를 조달하고 있다는 관측이 나온다.

CXMT는 미국의 반도체 규제에 따라 삼성전자와 SK하이닉스가 사용하는 HBM 제조용 ‘TC본더’ 확보에는 어려움을 겪고 있지만, 일본 업체들로부터 ‘실리콘관통전극(TSV)’ 제작을 위한 첨단 장비를 조달하고 있는 것으로 알려졌다.

TSV는 HBM에 적층되는 여러 층의 칩을 수직으로 관통해 연결하는 패키징 기술이다. HBM의 밀도와 성능을 향상시키고 전력 효율도 높일 수 있어, HBM 생산에 핵심 기술로 꼽힌다.

중국은 자체 HBM 개발 외에도 한국산 HBM을 확보하기 위해 우회 수입도 시도하고 있는 것으로 보인다.
 
반도체 업계 관계자는 “중국은 동남아시아 등을 통해 한국의 HBM을 구하기 위한 방법을 찾고 있다”며 “대중 반도체 규제 전 구매한 HBM을 여전히 활용하고 있다”고 말했다.

세미아날라시스는 중국이 충분한 HBM 확보가 가능해진다면 화웨이가 개발하고 있는 ‘어센드’ AI 칩의 생산량이 급증할 것으로 전망했다.

구체적으로 화웨이는 HBM이 제한된 현재 상황에서 올해 80만5천 개 수준의 어센드 칩을 생산할 수 있지만, 제한이 없다면 45% 이상 늘어난 117만5천 개 생산이 가능할 것으로 추정했다.

세미아날라시스는 심지어 HBM3를 탑재한 어센드 칩은 2026년 HBM 공급 제한으로 30만 개 생산만 가능할 것으로 예상되지만, 공급 제한이 사라지면 최대 500만 개까지 가능할 것으로 전망했다. 김호현 기자