3D 낸드 경쟁 '본격화'…3년 내 '100단'까지 간다

[양태훈기자] 삼성전자가 선도 중인 3차원(3D) 낸드 시장이 올해 연말부터 본격 경쟁체제에 돌입한다. 도시바·샌디스크, 마이크론·인텔, SK하이닉스가 연말부터 48단 3D 낸드 양산을 시작으로, 64단 낸드 개발에 박차를 가할 전망이다.

이에 관련 업계에서는 삼성전자가 경쟁 우위를 위해 내년에는 'COP(Cell on Peri)' 방식을 도입, 원가경쟁력을 더욱 강화할 것으로 예상했다.

COP는 주변부(Peri) 구조를 먼저 형성한 뒤, 셀을 그 위에 놓는 형태를 말한다. 3D 낸드의 주변부 영역이 전체 낸드 사이즈의 30%를 차지하는 만큼 COP 방식을 도입하면 칩사이즈가 줄어 원가를 더욱 절감할 수 있는 이점을 제공한다.

NH투자증권 이세철 연구원은 "올해 하반기 주요 업체들이 48단뿐 아니라 64단 개발을 진행, 향후 3년 내 100단 이상의 3D 낸드가 도입될 것으로 보인다"며, "내년에는 80단에서 96단으로 단수가 확대, 기술난이도 향상으로 COP 구조를 병행 사용할 것으로 보인다"고 전했다.

3D 낸드란, 고용량 구현을 위해 셀을 수직(3차원)으로 쌓아 저장용량을 높인 방식을 말한다.

단층 주택 지역을 아파트 단지로 개발, 가구수를 늘리는 것처럼 2차원 구조 대비 동일한 면적에서 더 많은 셀을 저장할 수 있어 원가절감에 유리하다.

현재 3D 낸드는 삼성전자가 시장을 선점하고 있다. 자사 전체 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 매출의 절반이 이미 3D 낸드로 확장된 상황으로, 올 연말에는 64단 낸드 양산에 돌입해 SSD 시장의 영향력을 더욱 강화할 예정이다.

허국 삼성전자 시스템LSI 사업부 마케팅팀 상무는 이와 관련해 "1분기 고용량 서버 엔터프라이즈 SSD향 솔루션 제품 확대를 통해 수익성 중심의 제품 포트폴리오로 좋은 실적을 달성했다"며, "3세대(48단) 기준으로, 코스트는 10나노 플래너(2D) 수준의 수익성을 확보해 (향후) 양산을 확대하면, 수익성이 지속 개선될 것으로 보고 있다"고 설명했다.

실제 최근 SSD 가격은 3D 낸드로 인한 원가하락 덕분에 128기가바이트(GB) 기준 35달러(한화 3만9천840원)로 하락, 총소유비용(TCO) 관점에서 하드 디스크 드라이브(HDD) 대비 2.8배 수준으로 접근성이 높아지고 있다.

SSD 가격이 하락함에 따라 엔터프라이즈향 SSD 수요가 확대, 향후 SSD의 가격은 HDD와 비슷한 수준으로 떨어질 전망이다.

이에 업계 일각에서는 올 연말 삼성전자가 내년 완공 예정인 평택 생산라인에 대한 신규 투자를 대비해 관련 장비 발주에 돌입할 것으로 보고 있다.

삼성전자 전세원 메모리사업부 마케팅팀 전무는 "데이터센터나 엔터프라이즈에서 요구하는 저전력·고용량·내구성 등 'V낸드(3D 낸드)'의 장점은 이미 거래선이 인정하고 있다"며, "삼성전자는 경쟁력을 지속 유지하기 위해 적극적인 투자를 진행할 예정"이라고 말했다.

한편, 시장조사업체 가트너에 따르면 올해 전 세계 SSD 수요는 1기가바이트(GB)를 기준으로 402억 개로 전망, 이중 엔터프라이즈향 수요는 지난해 22%에서 올해 31%로 확대될 예정이다.