[서울=뉴스핌] 이지용 기자 = 삼성전자와 SK하이닉스가 최근 본격적인 반도체 업황 반등을 맞아 첨단 반도체 개발·시장 선점 경쟁에 나선 가운데 글로벌 후발기업들의 반격이 거세다. 미국과 중국 등의 후발기업들은 대규모 기술 투자에 힘입어 국내 기업을 향한 추격에 속도를 내고 있다.

6일 관련 업계에 따르면 삼성전자는 내년 차세대 반도체인 고대역폭메모리(HBM)의 공급 물량을 올해 대비 2.5배 늘릴 계획이다. 이는 업계 최고 수준이며 삼성전자는 주요 고객사들과 공급 협의를 완료했다. 이를 위해 삼성전자는 첨단 패키징 공정의 거점인 천안 공장을 중심으로 HBM 생산라인을 증설하고 이를 고도화할 예정이다.

삼성전자는 낸드플래시의 선단 공정전환도 가속화하고 있다. 평택 1공장의 낸드플래시 공정을 기존 6세대에서 곧바로 8세대로 전환했다. 또 중국 시안 낸드플래시 공장의 공정을 기존 128단에서 236단으로 업그레이드한다. 삼성전자는 올해 3분기에만 시설투자에 11조4000억원을 투입했으며, 올해 연간 사상 최대 규모인 총 53조7000억원을 투자했다.

SK하이닉스도 HBM3와 HBM3E 등 차세대 HBM의 생산능력을 내년뿐만 아니라 오는 2025년까지 확대한다. 이를 위해 고객사, 파트너사와 함께 기술 협업과 생산능력 논의를 하고 있다. SK하이닉스는 낸드의 고적층 실현을 위해 기술 및 스케일링에 필요한 '웨이퍼 본딩' 기술 개발을 병행하고 있다. 현재 SK하이닉스 낸드의 양산 최대 단수는 238단이며 단수를 높여 차세대 제품을 개발할 예정이다.

글로벌 경기 침체에도 인공지능(AI) 시장 성장에 따라 AI에 필요한 HBM과 낸드 등 메모리 반도체 시장 점유율의 과반을 차지하고 있는 이들 국내 기업이 선두 자리를 놓고 경쟁이 더욱 치열해지고 있는 것이다.

이런 가운데 글로벌 후발기업들이 성장 가능성이 큰 첨단 반도체 시장의 주도권 확보를 위해 공격적인 투자를 앞세우면서 국내 기업들을 위협하고 있다. 첨단 반도체 시장이 다수의 후발기업들의 본격적인 참전으로 국내 기업들 간의 경쟁을 넘어 글로벌 경쟁으로 격화하고 있다.

SK하이닉스와 삼성전자에 이어 HBM 시장 3위 기업인 미국의 마이크론은 HBM3를 건너 뛰고 내년에 차세대 HBM인 HBM3E를 곧바로 출시할 계획이다. 삼성전자와 SK하이닉스가 계획한 비슷한 시기에 HBM3E를 양산해 기술 격차를 대폭 줄이겠다는 의도다.

이와 함께 마이크론은 내년 HBM 분야에서 7억 달러(9509억원) 매출을 달성할 것으로 전망하고 있으며 HBM3E 생산 지원을 위해 회계연도 2024년의 후공정 분야 투자는 전년 대비 두 배 증가할 것으로 보인다. 

이 같이 마이크론이 HBM 시장에서 점유율을 높이기 위한 계획을 추진하면서 앞으로 SK하이닉스(50%)·삼성전자(40%)의 '2강 구도'가 흔들릴 가능성을 배제할 수 없게 됐다.

중국의 후발기업인 창신메모리(CXMT)도 이달 중국 정부가 조성한 반도체 투자 펀드로부터 AI 반도체 개발 프로젝트에 145억 위안(2조7000억원)의 투자를 받기로 했다. CXMT는 중국의 HBM 개발을 주도하고 있으며 이미 17~19나노미터(10억분의 1m) 수준의 D램 생산 기술력을 확보한 것으로 알려졌다. HBM 양산에는 극자외선(EUV) 노광장비가 필수적이지 않기 떄문에 미국의 EUV 장비 규제와 상관없이 자체 생산할 가능성이 있다.

낸드 분야에서도 후발기업들의 추격이 거세지고 있다. 중국의 양쯔메모리테크놀로지(YMTC)는 중국 정부로부터 130억 위안(2조4000억원)의 투자를 받고 최근 232단 3D 낸드 메모리 출하를 시작했다. 업계에서는 중국 정부가 메모리 반도체 자급화를 위해 대규모 투자를 하면서 YMTC가 삼성전자와 SK하이닉스 등과의 기술력 차를 줄이고 있는 것으로 보고 있다. 현재 삼성전자는 236단, SK하이닉스는 238단의 낸드 기술을 가지고 있어 실제 기술 차이가 줄어든 것으로 보인다.

한 반도체 업계 관계자는 "최근 반도체 업황이 개선되고 있는데다 AI 시장 확대가 빨라지면서 이 흐름을 타기 위해 글로벌 후발기업들이 공격적인 투자에 나서고 있는 것 같다"고 했다. 

이어 "이 같은 상황이 가속화되면 기술 추격을 당해 언제든 시장 판도가 바뀔 수 있는 만큼 국내 기업들은 위기의식을 갖고 공급 확대와 기술 투자 등을 적절히 확대하는 등 충분한 대비를 해야 할 것"이라고 말했다.

이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 "당장 삼성전자와 SK하이닉스는 내년에 HBM 공급을 늘릴 계획을 가지고 있다"며 "이런 상황에서도 중요한 건 결국 '기술 경쟁력'인 만큼 내년에 걸쳐 기술 개발에 집중하는 전략이 필요할 것"이라고 조언했다.

leeiy5222@newspim.com