2024년 반도체 산업 전망
기술 변화 모멘텀에 주목하며, 반도체 공정 기술 트렌드와 IT 디바이스 트렌드, 메모리반도체 가격 상승 전망을 분석합니다.
반도체 공정 기술 트렌드
BSPDN 기술
- Logic 디바이스의 미세화를 위해 전원 와이어를 칩의 후면으로 이동하고 Fusion Bonding 기술을 활용하는 방식.
- Intel이 주도적으로 적용하고 있으며, 2024~2025년 인텔 중심의 파운드리 Capex 모멘텀이 부각될 것으로 전망. 코미코(183300 KQ)가 관련 장비 업체로 주목받을 것임.
3D DRAM
- DRAM의 구조를 수직으로 쌓아서 누설 전류와 배선 간섭을 억제하고 용량을 높이는 방식.
- 2026년 VCAT(Vertical Cell Array Transistor)기술을 채택하고, 2027~2028년 3D DRAM이 비용 효율적인 구간에 진입할 것으로 기대.
- ALD(Atomic Layer Deposition) 기술의 중요성이 높아질 것.
Wafer Bonding 기술
- NAND의 단수 증가로 인한 문제점을 해결하기 위해 COP(Cell on Peri) 구조에서 Wafer Bonding 기술로의 전환을 추구하는 방식.
- 중국 YMTC가 X-Stacking 기술을 접목한 NAND를 양산한 것으로 파악.
- Etching 기술 고도화도 지속될 것.
IT 디바이스 트렌드
On Device AI
- PC/스마트폰 외에도 XR/Wearable 등 다양한 디바이스에 AI 기능을 탑재하는 트렌드.
- 이를 위해 LLW(Low Latency Wide I/O) DRAM 등 고객 맞춤형 메모리반도체의 수요가 증가할 것.
- SK하이닉스(000660 KS)의 경쟁력이 강화될 것으로 전망.
AI 카메라 기능 강화
- 스마트폰 및 XR 디바이스에서 카메라 성능을 향상시키기 위해 AI 기술을 활용하는 트렌드.
- 이를 위해 CIS(CMOS Image Sensor) 및 ISP(Image Signal Processor)의 성능이 중요해질 것.
AI PC CPU 출시 & B2B 수요 회복
- PC 시장에서 AI 기능을 탑재한 CPU의 출시가 예정되어 있으며, B2B 시장에서는 코로나19로 인한 수요 부진이 회복될 것으로 기대.
- 이에 따라 PC용 DRAM 및 SSD의 수요가 증가할 것.
메모리반도체 가격 상승 전망
DRAM
- 선단 공정 위주의 투자가 지속될 것으로 예상되며, 공급 증가율은 2024년 15% 수준으로 낮아질 것.
- 반면에 수요 증가율은 2024년 20% 수준으로 높아질 것으로 전망되며, 이에 따라 DRAM 가격은 상승할 것.
NAND
- 공급업체들의 단수 경쟁이 지속되면서 공급 증가율은 2024년 35% 수준으로 높아질 것.
- 반면에 수요증가율은 2024년 30% 수준으로 낮아질 것으로 전망되며, 이에 따라 NAND 가격은 하락할 것.
- 다만, 공급업체들의 점유율 격차는 축소될 가능성이 있음.
본딩 공정(Bonding), 차세대 반도체 기술
본딩 공정의 개요
- 본딩 공정은 반도체 칩이나 웨이퍼를 서로 접합하는 기술로, 낮은 온도와 정확한 정렬을 요구하는 환경에서 유용함.
- 본딩 공정은 웨이퍼 대 웨이퍼, 칩 대 웨이퍼, 칩 대 칩 등의 방식으로 분류.
본딩 공정 관련 국내 기업
- 본딩 공정에 필요한 장비나 부품을 공급하는 국내 기업들의 목록과 주요 실적을 표로 제시하고 있음.
- 한미반도체, 프로텍, 이오테크닉스, 디아이티, 에이피티씨, 오로스테크놀로지, 피에스케이홀딩스 등이 본딩 공정 관련 기업으로 분류.
온 디바이스 AI의 발현
- 온 디바이스 AI는 단말 기기 내부에서 정보를 처리하는 기술로, 저지연, 네트워크 효율, 보안성 등의 장점을 가짐.
- 온 디바이스 AI를 구현하기 위해서는 신경망의 성숙화, 컴퓨팅 인프라의 발전, IoT 기기 내 AI 도입 등이 필요함.
메모리의 파운드리화
- 온 디바이스 AI를 위해 고객이 요구하는 맞춤형 메모리반도체에 대한 수요가 가파르게 증가할 것이라고 예상.
- 특히 Wide I/O DRAM이라는 저지연 메모리반도체가 스마트폰이나 XR 디바이스에 탑재될 것이라고 전망함.
- Wide I/O DRAM은 TSV(Through Silicon Via) 인터커넥트를 사용한 3D 스택 메모리로, 고속의 메모리 대역폭과 낮은 전력 소비를 제공함.
AI 서버의 침투율은 지속적으로 높아질 전망
- AI 서버는 클라우드 컴퓨팅과 인공지능을 결합한 서버로, 기존의 범용 서버보다 높은 성능과 효율성을 제공함. AI 서버의 시장 규모는 2023년에 1,895억 달러, 2025년에 2,369억 달러에 이를 것으로 예상됨.
- AI 서버의 수요 증가는 메모리 반도체의 수요 증가로 이어질 것. 특히 HBM, DDR5 등의 고부가 제품이 선호될 것이며, 이에 따라 메모리 반도체의 가격도 상승할 것.
- AI 서버의 공급 측면에서는 북미와 중국의 클라우드 서비스 제공자(CSP)들이 주요 역할을 할 것. 북미 CSP들은 2024년에 200억 달러, 중국 CSP들은 140억 달러의 Capex를 AI 서버에 투자할 것으로 전망됨.
- AI 서버의 기술 측면에서는 ASIC, FPGA 등의 맞춤형 칩이 점점 더 중요해질 것. 이러한 칩은 AI 모델의 실행 속도와 정확도를 높이고, 전력 소모와 비용을 줄일 수 있음. 삼성전자는 파운드리 사업부문을 통해 이러한 칩의 공급자로서의 역할을 강화할 것으로 기대됨.
발췌: 반도체-2024년 반도체 전망 기술 변화 모멘텀에 주목/ 유안타증권