[반도체] DRAM, NAND, 비메모리의 기초 개념, 기술 발전 이해하기

 

신한금융투자_반도체_200902

 

Tech를 이해해야 전략이 보인다

 

 

 

 

 

 

 

 

 

반도체 투자가 처음이라 용어들이 낯설고

 

기본 개념부터 배워보고 싶다면?

 

이 리포트로 시작하세요.

 

입문자를 위하여 정말 친절하게 잘 쓰인 보고서입니다.

 

 

아래는 리포트 내용을 요약, 정리한 것이니 한번 훑어보신 다음에

보고서 읽으시면 훨씬 편하실 겁니다.

 

 

 

 

---

 

 

보고서를 읽기 전에, 우선 반도체의 개념부터 정리해봅시다.

 

반도체란 도체와 부도체 사이의 전기적 성질을 지닌 물질입니다. 자연 상태에서 Si(규소, 실리콘)라는 물질이 이러한 성질을 가지고 있어 Si를 이용하여 반도체 칩을 만듭니다.

 

그러면 전기전자 제품에서 반도체가 필요한 이유는 뭘까요? 이는 위와 같은 특성으로 인해 사람이 인위적으로 전기 흐름을 컨트롤할 수 있기 때문입니다. (그렇기 때문에 전기를 쓰는 모든 제품에 반도체가 다 쓰입니다.)

 

 

 

반도체의 종류는 크게 메모리와 비메모리(시스템) 반도체로 나뉩니다.

 

메모리는 다시 DRAM과 NAND FLASH로 나뉘게 됩니다. 이 두 메모리 반도체를 제외하고 대부분의 모든 반도체는 다 비메모리 반도체에 해당됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DRAM은 RAM의 한종류라서 휘발성입니다. 반면에 NAND는 비휘발성입니다. 따라서, 저장용 기기들 (USB, 하드디스크)에는 NAND가 쓰이고 나머지 메모리 컴퓨터 부품에는 DRAM이 쓰인다고 알고 계시면 되겠습니다.

 

 

메모리 반도체는 비메모리보다 비교적 만들기가 쉽습니다. 그래서 한 회사가 반도체 설계와 생산을 동시에 하는 경우가 많습니다. 이렇게 설계와 생산을 모두 하는 반도체 회사를 IDM(종합 반도체 회사)이라고 부릅니다.

우리나라의 삼성전자와 하이닉스 모두 IDM 업체입니다.

 

반면에 비메모리 반도체는 설계하는 것도 어렵고, 생산하는 것도 까다롭습니다. 정교한 기술력이 필요하고 투입되는 자본의 규모도 메모리보다 훨씬 큽니다. 그래서 메모리와 달리 비메모리는 설계와 생산이 분리되어 진행됩니다. 비메모리 반도체의 설계만 담당하는 회사는 팹리스 (Fabless)라고 부르며, 생산만을 담당하는 회사는 파운드리 (Foundry)라고 불립니다. 예로 들어, 삼성전자는 메모리 쪽에선 IDM 업체이면서 동시에 비메모리에선 파운드리 사업도 영위하고 있습니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

메모리 쪽에선 DRAM과 NAND 모두에서 삼성전자와 하이닉스가 세계에서 1,2위를 다투고 있습니다. 두 회사 모두 NAND보단 DRAM을 주력으로 하고 있습니다. NAND는 많은 기업들이 공격적으로 투자를 하고 있지만 아직 시장이 정리가 되지 않아서 마진이 많이 남지는 않습니다. 따라서, 우리나라 반도체 시장을 알기 위해선 DRAM의 가격, 사이클을 보는 것이 중요합니다.

 

비메모리 쪽은 인텔 진영과 비인텔 진영으로 나뉩니다. 인텔이 모바일 시대와 4차 산업혁명에 대한 준비가 늦어지면서 다른 팹리스 업체들과 파운드리 업체들이 급격한 성장을 하고 있습니다. 이에 따라 삼성전자의 파운드리도 TSMC를 따라잡으면서 m/s를 늘려나가고 있는 상황입니다.

 

 

---

 

그럼 반도체 회사의 경쟁력은 무엇일까요? 그것은 바로 생산능력(Capa, 캐파)과 기술력입니다. 캐파가 뛰어나면 대량 생산을 통해 단가를 낮출 수 있고, 기술력이 좋으면 공정을 더 첨단화시켜서 같은 캐파에 더 많은 반도체 칩을 만들 수 있습니다. 반도체 공정이 첨단화되는 것을 일컬어 Migration이라는 용어를 씁니다. 결국 반도체 회사의 경쟁력은 Capa와 Migration에 있다고 볼 수 있습니다. 

 

지금부터 DRAM, NAND, 비메모리 분야에서 Migration이 어떻게 진행되고 있는지, 각 회사들의 Capa는 어떻게 변하고 있는지, 반도체 업황의 전체적인 현황은 어떤지 하나씩 알아보겠습니다.

 

 

 

① DRAM 반도체 기술 변화

 

1) DDR4에서 DDR5로의 전환

 

DDR4, DDR5 이런 것들은 DRAM의 제품 이름입니다. 21년도부터 DRAM은 DDR4에서 DDR5로 업그레이드되어 출시가 될 예정입니다. DRAM은 비메모리를 보조하기 위해 존재하기 때문에, CPU(대표적 비메모리 반도체) 성능이 개선되지 않으면 DRAM도 굳이 좋은 걸 쓸 필요가 없습니다. 하나 2021년부터 인텔 CPU가 DDR5를 지원할 수 있게 되어서 DDR5로의 전환이 본격화될 전망입니다. DDR5가 적용되면  DDR4 대비 속도, 전력 소모량이 대폭 개선된다고 합니다.

 

 

 

 

 

2021년 하반기부터 DDR5 출하 예정

 

 

 

 

 

DDR5 도입이 우선 가장 크게 요구될 곳은 서버 시장입니다. 서버는 대용량의 반도체가 24시간 가동되어야 하는 특성상 매우 높은 에너지 비용이 수반될 수밖에 없기 때문입니다. 따라서 서버 업체들에게 고성능 DDR5 채용은 매우 매력적인 선택이 됩니다.

 

DDR5로 전환이 되면서 DRAM 수급이 매우 타이트해질 전망입니다. 따라서 이를 주력하는 삼성전자와 하이닉스 모두 수혜를 받을 것이고 또 그에 따른 밸류체인의 회사들도 업황이 긍정적입니다. 3~4분기에 DDR5 출시에 따른 반도체 상승 모멘텀이 분명히 존재합니다.

 

2) DRAM에서도 EUV 공정 도입

 

EUV란 극자외선을 쏴주는 반도체 생산 장비를 말합니다. 반도체를 만들 때 칩에 회로를 그려 넣는 작업이 필요합니다. 이때 회로는 빛을 쐬어서 그려주게 되는데, 반도체가 작아지면 작아질수록 쏴주는 빛의 파장도 점점 짧아져야 합니다. 반도체가 특정 크기 밑으로 작아지게 되면 이 EUV 장비가 필요하게 됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DRAM은 14nm 공정부터 EUV 도입이 예정되어 있습니다. DRAM에도 EUV가 필요해지게 되면서 공급 제약이 더 심해질 전망입니다. 이는 DRAM 가격에 긍정적으로 작용하여 삼성전자나 하이닉스에 같은 경우엔 유리하다고 볼 수 있습니다.

 

 

---

 

NAND부터는 2편에서 찾아뵙겠습니다!

 

리포트 파일은 본문에 첨부하였습니다.

 

 

 

[공부용리포트] 반도체 투자 처음이라면 꼭 알아야될 기본 개념 정리 - (2) (tistory.com)

[공부용리포트] 반도체 투자 처음이라면 꼭 알아야될 기본 개념 정리 - (2)

>>2편<<

 

 

[공부용리포트] 반도체 투자 처음이라면 꼭 알아야될 기본 개념 정리 - (3) 후공정 (tistory.com)

[공부용리포트] 반도체 투자 처음이라면 꼭 알아야될 기본 개념 정리 - (3) 후공정

>>3편<<

 

 

 

 

반도체_200902_Tech를 이해해야 전략이 보인다.pdf

9.59MB