[소부장반차장] 12월 셋째주 반도체·부품 소식 한눈에 살펴보기

반도체⋅부품 관련 정책 동향과 현장의 목소리를 전달하기 위해 한 주 동안 열심히 달린 <소부장반차장>이 지난 이슈의의미를 되새기고, 차주의 새로운 동향을 연결해 보고자 주간 보고서를 올립니다. <반차장보고서>를 통해 한 주를 정리해보시길 바랍니다. <편집자주>

한미반도체, 차세대 HBM 생산 장비 '그리핀 SB 1.0' 공개

한미반도체는 16일 이 인공지능(AI) 반도체에 탑재되는 차세대 HBM(High Bandwidth Memory) 생산용 신규 장비인 'TC 본더 그리핀 슈퍼 본딩 헤드'(이하 그리핀 SB 1.0)를 공개했다.

곽 회장이 이번에 선보인 그리핀 SB 1.0은 반도체 칩을 적층하는 생산성과 정밀도가 크게 향상된 본딩 헤드를 특징으로 한다. 그는 "해당 장비는 글로벌 반도체 고객사의 차세대 HBM 생산에 적극 활용될 예정이며, 내년 매출에 크게 기여할 것으로 기대된다"라고 말했다.

이번 장비 개발을 지휘한 곽동신 회장은 입사 17년 만에 회장으로 승진했다. 1998년 이후 26년 간 한미반도체를 이끌온 그는 이번 장비에 대해 "AI 시장의 급성장으로 HBM 수요가 매년 폭발적으로 증가하고 있다"며 "인공지능 반도체 리더인 엔비디아의 차세대 제품 블랙웰 역시 한미반도체의 TC 본더를 통해 생산되고 있다. HBM TC 본더 세계 점유율 1위를 차지하고 있는 한미반도체의 위상은 변함없다"고 강조했다.

美 빅테크 '자체 AI칩' 개발 만전…패키지 기판 경쟁 '격랑속으로'

미국 빅테크 기업들이 자체 AI 칩 개발에 본격적으로 나서면서, AI 칩의 필수 부품인 패키지 기판 시장에도 변화의 바람이 불고 있다. 한국의 패키지 기판 업체들도 글로벌 경쟁 구도 속에서 기회를 모색하고 있어 변화에 대한 시장의 관심이 증폭된다.

16일 관련 업계에 따르면, 애플, 아마존(AWS), 구글 등 미국 빅테크 기업들이 자체 AI 칩 개발에 나서고 있다. 엔비디아 의존도를 줄이고 경쟁력을 강화하려는 전략적 판단이 깔려 있다. AI 칩 시장에서 엔비디아의 GPU(그래픽처리장치)가 시장을 선점하고 있지만, 자체 칩 개발을 통해 비용 절감과 기술 독립을 추구하려는 움직임이다.

AWS는 트레이니움(Trainium)과 인퍼런시아(Inferentia)라는 자체 AI 칩을 통해 클라우드 기반의 AI 연산 성능을 높이고 있다. 애플은 차세대 M 시리즈 프로세서를 기반으로 AI 연산 성능을 강화한 독자 칩 설계를 진행 중이다. 구글 역시 TPU(Tensor Processing Unit)를 통해 AI 워크로드 최적화에 집중하고 있다.

MS는 지난해 11월 연례 개발자 회의 '이그나이트 콘퍼런스'에서 자체 생산한 AI 칩 '마이아 100'과 컴퓨팅 작업용 중앙처리장치(CPU) '코발트 100'을 공개했다. 이외 챗GPT 개발사 오픈AI도 AI 칩 자체 생산으로 소프트웨어와 하드웨어를 아우르는 'AI 종합 기업'으로 변신을 준비하고 있다. 오픈AI 최고경영자(CEO) 샘 올트먼은 지난해 11월 AI 반도체 회사를 설립하기 위해 중동 지역에서 수십억 달러 규모의 투자금 유치에 나선 바 있다.

주목되는 점은 AI 칩에는 초고속 데이터 전송과 연산 처리에 지원하기 위한 고성능 패키지 기판이 필수적이라는 것. 패키지 기판은 칩과 메인보드를 연결하며 데이터 신호를 전달하는 역할을 한다.

SK하이닉스, 61TB QLC SSD 개발…초고용량 AI 데이터센터 공략

SK하이닉스(대표 곽노정)가 인공지능(AI) 시대에 맞춘 데이터센터용 초고용량 SSD(Solid State Drive) 시장 공략에 본격적으로 나섰다. QLC(Quadruple Level Cell) 기술을 적용한 최대 61TB(테라바이트) 용량을 구현한 'PS1012 U.2'를 개발, AI 데이터센터 고객의 요구에 발맞춘 혁신을 선보였다.

18일 SK하이닉스는 61TB QLC 기반의 고성능 기업용 SSD(eSSD)인 'PS1012'를 개발했다고 발표했다. 이 제품은 PCIe(Peripheral Component Interconnect Express) 5세대 인터페이스를 적용해 전송 속도와 성능을 한 단계 끌어올렸으며, 글로벌 AI 데이터센터의 요구에 맞춰 설계됐다.

AI 기술이 본격화되면서 데이터 처리량이 급증하고 있다. 이에 따라 대규모 데이터를 빠르게 저장하고 처리할 수 있는 고용량 SSD의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 특히, QLC 기술은 하나의 셀(Cell)에 4개의 비트를 저장해 같은 면적에서도 더 많은 데이터를 저장할 수 있어, eSSD의 표준 기술로 자리잡고 있다.

SK하이닉스는 지난 2021년, 자회사 솔리다임(Solidigm)을 통해 QLC 기반 eSSD를 세계 최초로 상용화한 바 있다. 이번 PS1012 개발을 통해 양사간의 기술 협력을 강화하고, 균형잡힌 SSD 포트폴리오를 확보하면서 AI 데이터센터 시장에서 경쟁력을 한층 높였다.

PS1012는 PCIe 5세대를 기반으로 데이터 전송 속도를 32GT/s(초당 기가트랜스퍼)까지 끌어올렸다. 이는 기존 PCIe 4세대 대비 대역폭이 두 배로 확대된 수치다. 이 제품의 순차 읽기 성능은 13GB/s(초당 기가바이트)로, 이전 세대 제품에 비해 성능이 획기적으로 개선됐다.

삼성 시스템반도체 반전 열쇠는 엑시노스…수율이 관건

삼성전자의 자체 모바일 애플리케이션프로세서 '엑시노스 2500'이 내년 시스템LSI사업부, 파운드리사업부의 실적 반등의 역할을 할 수 있다는 관측이 나오고 있다. MX사업부의 폴더블 스마트폰인 갤럭시Z 플립7 탑재가 사실상 확정된 가운데, 얼마나 빠르게 수율을 높여 납기 대응력을 확대할 수 있을지가 과제로 꼽힌다.

18일 업계에 따르면 내년 하반기 출시될 갤럭시Z 플립7과 보급형 폴더블폰 '갤럭시Z 플립 팬에디션(FE)'에 엑시노스 2500이 탑재될 전망이다. 엑시노스 2500은 삼성 시스템LSI사업부가 자체적으로 개발한 AP '엑시노스' 시리즈의 최신작으로, 삼성 파운드리 게이트올어라운드(GAA) 기반 3나노 2세대(SF3) 공정에서 제조된다.

올해 초만 해도 엑시노스 2500은 내년 초 출시될 갤럭시S25 시리즈에 탑재돼 퀄컴의 '스냅드래곤8 엘리트'와 경쟁할 것으로 예상됐다. 전작인 엑시노스 2400이 플래그십 라인업인 갤럭시S 시리즈 복귀에 성공하며 소기의 성과를 거뒀고, 이를 토대로 공정 수준까지 높이면서 한층 비중을 높일 수 있다는 관측에서였다. 하지만 최신 공정인 SF3의 수율 난항과 엑시노스 자체의 설계 문제 등이 제기되면서 사실상 갤럭시S25 탑재는 불가능해진 상황이다.

그러던 올해 하반기 시스템LSI사업부가 엑시노스 2500에 대한 개선을 추진하면서 폴더블 스마트폰에서는 진입이 가능하다는 관측이 나오고 있다. 수율 이슈의 원인 중 하나로 꼽혔던 설계 측면의 개선이 이뤄지고 있다는 분석이다.

반도체 업계에서는 엑시노스의 부활 여부가 삼성전자 시스템반도체 부문의 내년, 내후년 발전 가능성을 좌우할 수 있을 것으로 봤다. 당장 내년 탑재량을 늘리기는 어렵지만, 이를 토대로 한 설계·제조 역량이 쌓이면서 차기작부터는 늘어나는 칩 구매 비용 절감의 역할을 할 수 있다는 이유에서다. 그동안 엑시노스는 퀄컴 AP 매입액을 줄이기 위한 가격 교섭, 원가 절감 등의 역할을 해온 바 있다.

美 빅테크 이어 완성차도 '자체 칩 설계'…韓 팹리스 '울상', IP⋅DSP '미소'

미국 빅테크 기업과 완성차 업체들이 잇따라 자체 칩 설계에 나서면서 한국 반도체 업계의 희비가 엇갈리고 있다. 주요 고객사였던 이들 기업들이 자체 칩 생산으로 방향을 틀면서 팹리스(Fabless) 기업들은 판매처 축소 우려에 위기를 겪고 있는 반면, 설계 자산(IP) 및 디자인 하우스(DSP) 기업들은 늘어난 설계 수요 덕분에 반사 이익을 누리며 성장 기대감을 키우고 있다.

19일 관련 업계에 따르면, 미국 빅테크 기업들이 자체 AI 칩 개발에 속도를 내고 있다. 엔비디아 의존도를 줄이고 기술 독립과 비용 효율성을 추구하려는 전략이 주요 배경이다.

이에 이어, 최근에는 완성차 업체까지 자체 칩 설계에 속도를 내고 있어 주목된다. 현대자동차는 차량용 반도체 내재화를 위해 팀을 꾸리고 외부 인재를 영입하는 등 본격적인 준비에 나섰다. 고성능 반도체 기술 확보를 위해 스타트업 투자와 글로벌 협력도 병행하고 있는 것으로 전해진다.

이처럼 완성차 업계가 자체 칩 설계에 나서는 이유는 차량용 반도체 수급 안정화와 기술적 경쟁력을 확보하기 위함이다. 자동차 전동화와 자율주행 기능 확대로 차 한 대당 탑재되는 반도체 수가 급증하면서, 핵심 기술을 자체적으로 확보하려는 움직임이 강화되고 있다.

주목되는 점은 이 같은 움직임에 한국 반도체 업계는 희비가 엇갈리고 있다는 것. 빅테크와 완성차 기업들이 자체 칩 설계에 본격적으로 나서면서, 이들 기업을 주요 고객으로 삼았던 국내 팹리스 기업들은 새로운 도전에 직면했다.

팹리스 기업은 그동안 차량용 반도체와 AI 반도체 설계로 성장해 왔지만, 고객사가 자체 칩 설계에 나서면서 향후 판매처를 잃을 가능성이 커지고 있다. 특히 AI 반도체 시장에서 엔비디아 GPU 대안으로 자리 잡으려 했던 국내 팹리스들은 대형 고객사의 발주 축소로 인해 매출 감소 우려가 있어서다.

반면, 반도체 설계 생태계의 한 축을 담당하는 DSP와 IP 기업들은 이러한 변화에 긍정적인 영향을 받고 있다. 자체 칩 설계를 진행하는 빅테크와 완성차 업체들이 전문적인 설계 역량을 갖추기 위해 DSP와 IP에 대한 의존도를 높이고 있기 때문이다.

DSP 기업은 고객사의 요구에 맞춰 반도체 설계를 대행하거나 지원하며, IP 기업은 특정 설계 자산(코어 설계, 인터페이스 설계 등)을 제공한다. 이들 기업은 고객사가 늘어나면서 오히려 시장 기회가 확대되고 있다. 특히, 자율주행과 AI 반도체 수요가 증가하면서, 고성능 설계와 커스터마이징이 가능한 DSP와 IP 기업들의 역할이 더욱 중요해지고 있다.

내년 반도체도 양극화 지속…中 위협·韓 생태계 동력 저하 우려

인공지능(AI)용 고성능 반도체와 범용 반도체의 양극화가 지속됐던 시장 구조가 내년에도 이어질 것이라는 관측이 나온다. AI 메모리인 고대역폭메모리(HBM)의 성장세는 이어지겠으나, D램·낸드에 대한 수요가 되살아나지 않으면서 생태계 전반의 성장 동력이 저하되는 현상이 짙어질 수 있다는 이유에서다.

19일 업계에 따르면 마이크론은 18일(현지시간) 회계연도 기준 2025년도 1분기(9~11월) 매출 87억100만달러, 주당 순이익(EPS) 1.79달러를 기록했다. 매출은 전년 동기 대비 84% 늘면서 월가 예상치(86억8000만달러)를 웃도는 성과를 내놨다.

마이크론의 매출 신장을 이끈 것은 단연 HBM이다. HBM 매출이 전분기 대비 2배로 확대됐고, 기업용 솔리드스테이트드라이브(SSD) 매출도 확대되면서 데이터센터 매출 비중이 회사 전체 매출 절반을 넘어섰다.

하지만 마이크론은 2분기(12~2월) 실적 전망치를 낮추며 보수적인 입장을 견지했다. HBM 수요를 제외한 IT제품 수요가 저조한 탓에 관련 가격 약세가 지속될 수 있다는 이유에서다. 아울러 회사는 낸드 성장세를 이끌어 온 기업용 SSD도 부진할 것으로 예측했다.

현재 메모리반도체 시장은 하이퍼스케일의 지속적인 AI 데이터센터 투자와 자체 칩 제작에 따른 메모리 수요에 따라 HBM 공급에 집중되는 경향을 보였다. 반면 모바일, PC 등 IT제품용 메모리는 글로벌 경기 침체 지속과 고금리 영향으로 소비심리가 위축되면서 수요가 떨어지는 현상이 지속됐다.

한숨 돌린 SK하이닉스, 美 칩스법 보조금 6400억원 확보

SK하이닉스가 미국 정부로부터 칩스법(반도체지원법)에 따른 보조금 지원을 최종 확정받으며 안도했다. 예상됐던 삭감 우려와 달리 보조금 규모는 소폭 증가한 것으로 나타났다.

미국 상무부는 19일 SK하이닉스에 최대 4억5800만 달러(약 6634억원)의 직접 보조금과 5억 달러(약 7243억원)의 정부 대출을 포함한 지원 계약을 확정했다고 밝혔다. 이는 지난 8월 예비거래각서(PMT)에서 공개된 4억5000만 달러(약 6518억원)보다 800만 달러(116억원) 증가한 금액이다.

트럼프 2기 행정부 출범을 앞두고 보조금 규모 축소 우려가 제기됐지만, 이번 결정은 오히려 지원 규모를 소폭 확대했다는 점에서 주목된다. 지나 러몬도 상무장관은 "SK하이닉스와 같은 기업 투자를 통해 미국의 글로벌 기술 리더십을 강화하고 있다”며 “AI 하드웨어 공급망을 강화하고 수백 개의 일자리를 창출할 것"이라고 밝혔다.

SK하이닉스는 보조금 삭감 없이 연내 지원 규모가 확정된 데 대해 긍정적인 반응을 보였다. 이는 앞서 보조금 규모가 기존 85억 달러에서 78억6500만 달러로 축소된 인텔 사례와 대비되는 결과다.

SK하이닉스는 이번 보조금을 바탕으로 미국 인디애나주에 건설 중인 어드밴스드 패키징 생산기지에 속도를 낼 계획이다. 이 공장은 38억7000만 달러(약 5조3000억원)를 투입해 설립 중이며, 올 3분기 웨스트라피엣에 법인을 신설했다.

이곳은 SK하이닉스가 미국에 짓는 첫 고대역폭메모리(HBM) 패키징 공장으로, 차세대 HBM4를 포함한 AI 메모리 제품을 양산할 예정이다. 회사 관계자는 "인디애나 시설은 AI 반도체 기술 리더십과 고객 협력 강화를 위한 중요한 거점"이라며 "2028년 하반기 생산 가동을 목표로 하고 있다"고 밝혔다.

머크, 日 시즈오카에 첨단 소재 개발 센터 설립…7천만 유로 투자

머크(Merck)가 일본 시즈오카 사이트에 새로운 첨단 소재 개발 센터(AMDC)를 설립하기 위해 7천만 유로(약 988억원) 이상을 투자한다고 발표했다. 이로써 머크의 시즈오카 사이트 누적 투자액은 1억2천만 유로(약 1694억원)를 넘어선다.

새로운 개발 센터는 기존 첨단 패터닝 역량을 강화하고, 반도체 기술 발전을 위한 연구개발(R&D) 역량 확대를 통해 글로벌 전자산업 성장에 기여할 것으로 기대된다.

5500제곱미터(㎡) 규모로 설립될 새로운 첨단 소재 개발 센터는 최첨단 클린룸과 고도화된 연구 공간을 갖추며, 향후 산업 요구 변화에 따라 확장 가능한 구조로 설계된다. 이는 기존 시즈오카 패터닝 전문 센터를 기반으로 최신 반도체 노드를 위한 솔루션 개발 및 환경 표준을 충족하는 혁신 소재 연구를 가능하게 할 전망이다.

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