마이크론의 HBM은 오히려 TC-NCF 방식의 2가지 장점을 강조하고 있다.

마이크론의 HBM에 대한 전망

최근 마이크론은 고대역폭 메모리(HBM) 시장에서 강력한 성장을 예고하고 있습니다. 이는, AI와 가속 컴퓨팅 플랫폼의 폭발적인 증가로 마이크론의 HBM 수요가 급증하고 있기 때문입니다. NVIDIA H200, AMD MI300X, Google의 차세대 TPU 등 다양한 새로운 AI 컴퓨팅 플랫폼이 연이어 출시되면서 HBM의 수요는 계속해서 증가할 전망입니다. 작년 마이크론의 HBM 비트 점유율이 1-2%였으나, 올해는 4%로 증가했습니다. 향후 몇 년간 연평균 50%의 성장률을 예상하고 있어, 마이크론의 전략적 투자와 생산 확대가 HBM 수요에 효과적으로 대응하고 있음을 보여줍니다.

< HBM 업체별 캐파, 출처: 트랜드포스, 업체 리포트>

HBM capa (kwpm)	2022	2023	2024E	2025E
삼성	20	45	130	180
하이닉스	24	45	120	180
마이크론	2	3	20	50
총 캐파	46	93	265	469

특히, 마이크론의 HBM은 이번 분기 AI 서버를 위해 계획대로 생산이 증가하고 있습니다. 마이크론은 2025년까지 HBM 비트 점유율이 전체 DRAM 점유율인 22%와 같아질 것을 목표로 하고 있으며, 내년에는 수십억 달러의 매출을 기대하고 있습니다. 현재 마이크론은 HBM3e(8 단)의 생산을 완전 가동 중이며, 수율과 제조 목표를 차질 없이 달성하고 있습니다. 2024 회계연도에는 수억 달러의 매출을, 2025 회계연도에는 수십억 달러의 매출을 목표로 하고 있습니다. . 이는 마이크론이 미래의 HBM 시장에서 주요 플레이어로 자리매김할 수 있는 기반이 될 것입니다.

엔비디아 H200에 HBM3e를 공급하는 마이크론

마이크론이 Nvidia의 H200에 두 번째 공급자로 선정되었다고 합니다. 이는 마이크론의 가용성과 가격 경쟁력 때문입니다. 엔비디아가 하이닉스로부터부터 HBM을 충분한 공급을 받지 못할 경우, 가격은 더 이상 주요 동인이 되지 않습니다. 마이크론은 고객의 관심을 끌기 위해 전통적으로 10% 이상의 할인을 제공해 왔으며, 이런 전략이 Nvidia의 선택에 큰 영향을 미친 것으로 보입니다.

Nvidia는 주요 공급업체의 독점을 피하고, 가격이 통제 불능 상태가 되지 않도록 균형을 맞추기 위해 마이크론을 선택하였을 것입니다. Nvidia의 선택에는 특별한 기술적 이유보다는 가용성과 가격이 중요한 역할을 했습니다. 마이크론은 12단 HBM3E도 볼륨 생산(Volume production)을 2025년 중으로 계획하고 있습니다.

마이크론의 HBM도 삼성전자와 같은 TC-NCF방식으로 제조

한국에서 MR-MUF(하이닉스)를 사용하지 않는 HBM은 열과 전력소모에 있어 열등하다라는 생각이 만연하지만 마이크론은 자사의 TC-NCF 방식의 우수성을 강조하고 있습니다.

마이크론의 HBM(고대역폭 메모리)이 시장에서 두각을 나타내고 있는 비결 중 하나는 바로 TC-NCF(테이프 캐스트-비도전성 필름) 기술이라는 점을 부각하고 있습니다. 이 기술은 경쟁사인 하이닉스가 사용하는 MR-MUF(몰딩 컴파운드-비포화 폴리에스터)와 비교했을 때 몇 가지 눈에 띄는 장점을 가지고 있습니다.

먼저, TC-NCF는 휨(warpage)과 공극(void) 문제를 효과적으로 해결합니다. 이를 통해 마이크론은 더 높은 포장 밀도와 일관된 두께를 유지할 수 있게 되는데, 이는 제품의 품질과 신뢰성을 높이는 중요한 요소입니다. 반면, MR-MUF는 이러한 문제로 인해 성능과 생산성에서 제한을 받을 수 있습니다.

또한, 마이크론의 TC-NCF 기술은 HBM1부터 사용되어온 성숙된 기술이기 때문에, NVIDIA와 같은 주요 고객사에서의 사양 승인 과정에서도 빠른 속도를 자랑했습니다. 이로인해, 마이크론은 HBM3e를 고객들에게 더 신속하게 제품을 공급할 수 있었습니다.

삼성과 똑같은 기술로 제조한 마이크론의 TC-NCF HBM이 엔비디아의 퀄테스트를 빠른 속도로 마무리 하였습니다. 캐파나 생산경험 측면에서 삼성보다 열등한 마이크론이 TC-NCF 방식의 강점을 강조하고 있는데, 삼성전자의 HBM만 승인을 못받는 다는 것은 좀 의구심이 드는 부분입니다. 게다가, 삼성은 12단 HBM3E의 양산을 2분기에 시작하겠다고 공언한 상황이지만, 마이크론은 2025년 중에 볼륨생산(양산직전 단계)을 이야기하고 있어 시기상 최소 6~9개월 이상 빠른 것으로 보입니다.

삼성전자 HBM3E가 엔비디아에 공급될 수 밖에 없는 이유

마이크론의 HBM, 60억 달러 지원에도 뉴욕 팹 건설 지연 이유는?

마이크론은 미국 정부로부터 60억 달러의 지원금을 받았음에도 불구하고 뉴욕에 새로운 팹을 건설하지 않고 있습니다. 마이크론은 더 많은 HBM(고대역폭 메모리)을 생산하기 위해 다른 제품의 생산을 줄여야 하는 상황입니다. 이로 인해 HBM이 더 높은 수익을 가져와야 하는 부담이 생깁니다.

마이크론이 HBM4에 투자하려는 계획이 있었다면, 왜 지금까지 뉴욕에 새로운 팹을 짓지 않았는지에 대한 의문이 제기됩니다. 정부로부터 받은 60억 달러의 지원금이 있지만, 그 자금만으로는 팹을 짓기에 충분하지 않다는 것이 가장 큰 이유입니다. 메가 팹을 건설하는 데는 두 배 이상의 비용이 들며, 최신 기술을 사용한 EUV 장비 한 대의 가격만 해도 3-5억 달러에 달합니다.

이처럼 천문학적인 비용으로 인해 마이크론은 신중한 태도를 보이고 있습니다. 뉴욕은 마이크론을 지원할 준비가 되어 있지만, 공장 건설에 필요한 자원을 확보하는 과정은 쉽지 않습니다. 마이크론이 2025년 이후에 그린필드(새로운 공장부지 확보 및 건설) 투자가 필요할 것이라고 2024년 1분기 실적발표에서 밝혔습니다.

현재 HBM 수요는 강력하지만, 이 추세가 영원히 지속될 수는 없습니다. 몇 년 안에 공급이 수요를 따라잡게 되면 가격 하락이 불가피할 것입니다. 이러한 시장 불확실성 때문에 마이크론은 새로 시설을 확충하기 보다는 기존 디램 시설의 전용을 통해 HBM 수용증가에 신중하게 대응하고 있습니다.

마이크론이 새로운 팹을 짓지 않는 이유는 비용과 시장 불확실성 때문이라고 생각됩니다. 향후 5년 동안 HBM 수요가 현재와 같을 것이라는 확신이 없기 때문에, 기존 캐파의 전환을 통해 수요를 충족시키려는 전략을 택하고 있는 것입니다. 2025년까지 HBM 수요에 대한 가시성은 높은 상황이지만, 2026년 이후의 수요에 대해서는 단언하기 어렵습니다. 무엇보다도, HBM이 성숙기에 접어들 경우, 가격이 어느 정도 수준으로 하락할 것인지에 대해 예측하기가 어렵습니다. 분명한 것은 현재 수준의 HBM과 DRAM의 가격 프리미엄은 유지되기 힘들다는 것입니다. 이는 지난 수십 년의 메모리 반도체 역사에서 항상 보아왔던 것이고, 이번이 다르다고 말할 수 있는 사람은 없을 것입니다.

결론 : 마이크론의 증설만으로 AI 칩 수요 대응이 어렵다.

2024년을 기준으로 볼 때, 삼성은 전체 디램 캐파의 38%, 하이닉스는 25%, 마이크론은 19%를 점유하고 있습니다. 게다가, 마이크론은 팹이 미국, 일본, 대만으로 분산되어 있어 규모의 경제와 효율성에서 어려움을 겪을 수밖에 없습니다. 마이크론이 급하게 증설하는 HBM 캐파는 일본의 디램 캐파를 일부 디램용으로 전용하는 것에 불과합니다. 마이크론이 일본의 전체 디램 캐파를 HBM 전용으로 변환하지 않는 이상, 마이크론이 현 상황에서 AI용 HBM의 수요 급증에 대응하는 것은 어려울 수밖에 없습니다.

또한, 마이크론의 주장이 맞다면, TC-NCF 방식은 HBM1부터 꾸준히 활용되어 온 방식이기 때문에 퀄리티 테스트가 용이하고, 적층 단수를 늘리는 데 장점이 있습니다. 삼성은 이미 12단 HBM3E의 양산에 돌입한 상태이기 때문에, 엔비디아가 삼성의 12단 제품을 쓰지 않으면 AMD나 구글이 이를 선점하게 될 것입니다. 최고 성능을 지향하는 엔비디아로서는 삼성의 12단 제품을 사용하지 않을 수 없을 것입니다.