[매일산업뉴스]SK하이닉스가 내년부터 HBM3E 12단 제품 공급에 나선다. 회사는 올해 메모리 시장 규모가 과거 호황기에 버금가는 수준에 도달할 것으로 보고, 고대역폭메모리(HBM)를 비롯한 인공지능(AI)향 제품 기술력 강화에 전사적 역량을 집중할 계획이다.

SK하이닉스는 25일 실적발표 후 진행한 컨퍼런스콜에서 "올해 고객이 원하는 HBM3E 제품은 주로 8단"이라며 "HBM3E 12단 제품은 고객 요청 일정에 맞춰서 올해 3분기 개발을 완료하고 고객 인증을 거친 다음 내년 수요가 본격적으로 늘어나는 시점에 안정적으로 공급하려고 준비하고 있다"고 말했다.

SK하이닉스는 올해 1분기 사상 최대 수준의 매출과 영업이익을 올리며 장기간 지속된 다운턴(하강 국면)에서 벗어났다. 특히 인공지능(AI) 시대가 본격화하며 고대역폭 메모리(HBM) 수요가 늘어난 가운데 그동안 부진했던 낸드도 흑자 전환에 성공했다.

SK하이닉스는 올해 1분기 연결기준 매출 12조4296억원, 영업이익 2조8860억원의 경영실적을 기록했다. 당기순이익은 1조9170억원이다.

지난해 같은기간 대비 매출은 144.3% 증가했고, 영업이익과 당기순이익은 흑자전환했다. 영업이익률과 순이익률은 각각 23%, 15%를 기록했다.

◆다음은 SK하이닉스 1분기 실적 컨퍼런스 콜 질의응답 내용이다.

▲최근 낸드시장은 eSSD(enterprise SSD로 서버용 SSD)를 중심으로 고용량 스토리지향 SSD수요가 증가하고 있다. 회사에서 보는 고용량SSD 수요증가의 주요 원인과 이에따른 낸드 전략 방향은?

=최근 고용량eSSD 수요 증가는 인공지능(AI)시장 확대에 따른 ‘온 프레미스(On-premise·기업이 자체적으로 서버를 보유하고 설치 및 운영하는 방식)’ AI데이터센터 고객들의 수요 증가가 주요 원인인 것으로 파악하고 있다. AI기술이 교육(training)에서 추론(inference)으로 무게 중심이 이동하고 있고, AI를 활용하고자 하는 개별 기업들이 기술 보안이나 맞춤형 주문제작(customization)을 이유로 온 프레미스 AI서버를 구축하고자 하는 움직임이 나타나고 있다. 이에따라 비정형 데이타 특유의 과도한 작업량(heavy workload)을 처리하기 위해 하드 디스크 드라이브(HDD) 같은 기존 스토리지 솔루션 대비 빠르면서도 소비 전력이 낮은 고용량 낸드(NAND)솔루션이 총소유비용(TCO)관점에서 매력적으로 부각되고 있고, 이에따른 관련 수요가 증가하고 있는 것으로 보여진다. 이러한 수요는 AI시장 확대로 인해 발생하는 신규 수요이고, 구조적인 변화일 수 있다는 점에서, NAND공급업체 입장에서는 상당히 긍정적으로 생각하고 있다.

장기적으로 AI시장의 성장과 개별 기업의 AI활용 증가에 따라 낸드 스토리지의 장점이 부각되는 고성능·저전력 스토리지솔루션에 대한 요구가 현실화되고 있는 것으로 판단된다. 빠른 속도와 전력 절감 외에도 데이터센터 공간 제약을 해결하고자 하는 고객 니즈가 있다. 이에따라 기존 eSSD제품 용량을 크게 상회하는30TB(테라바이트), 심지어 60에서 128TB의 고용량eSSD에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 초고용량eSSD구현을 위해서는 현재 시장의 주류인 TLC(Triple Level Cell)보다는 QLC(Quad Level Cell) 기반 제품이 필요하다.

당사는 솔리다임이 업계에서 유일하게 보유하고 있는 QLC기반 60TB이상 고용량eSSD솔루션을 통해 수요 upside에 대응할 계획이다. 당사는 고대역폭메모리(HBM) 및 고용량 D램 제품에서 기술과 제품경쟁력을 입증했듯이 초고용량eSSD에서도 고객과의 적극적인 협력을 통해 메모리 선두 업체로서의 위상을 강화해 나가겠다.

▲현재 모든 메모리 업체가 HBM 캐파(capa·생산능력) 증설에만 치중하고 있어 기존 메모리 생산능력 축소 영향 불가피해 보인다. 하반기 non-HBM shortage가능성은?

=올해에도 계속해서 AI향 수요의 강세가 이어지고 있고 기존 응용처의 수요는 전반적으로 작년 대비 개선될 것으로 보인다. 다만 상반기 보다는 주로 하반기에 개선세가 나타날 것으로 예상하고 있다.공급 측면에서는 공급사들이 점차 가동률을 회복하고 있지만,수요가 급증하고 수요 가시성이 높은 HBM생산을 위한 케파 확보에 우선순위를 두고 있다. 특히 HBM은 일반 D램에 비해다이 사이즈(Die Size·한 장의 실리콘 웨이퍼로 제조할 수 있는 칩 수를 결정하는 절단면의 크기)가 대략 2배 가량 크기 때문에 일반 D램에 비해 더 많은 웨이퍼 캐파를 필요로 한다

.따라서 올해 일반 D램의 생산에 활용되는 웨이퍼 캐파는 제한을 받을 것으로 예상된다. 또한 하반기에 PC, 스마트폰, 일반 서버 등 기존 응용처에서 수요 개선이 이루어질 경우에는 현재 고객들과 메모리 공급사들이 보유하고 있는 재고 소진이 이루어질 것으로 보이고, 수요가 예상을 상회한다면 이들 제품에 대한 공급이 부족해질 가능성도 있을 것으로 보인다.

▲현재 응용별 고객사와 회사의 재고 수준은?정상화 예상 시점은?

=2022년과 2023년의 다운턴 기간 동안 축적된 메모리 재고 수준은 공급사들의 적극적인 감산으로 2023년 하반기부터 점진적으로 줄어들고 있다. 또한 올해 늘어나는 HBM 등 관련 제품 수요 대응으로 일반 메모리 제품의 공급 여력은 제한적이다. 이를 대비하여 고객들은 현재 보유하고 있는 메모리 재고 수준과 하반기 예상되는 수요 개선 정도를 고려하여 전략적으로 재고 관리를 진행 중인 것으로 파악된다.

1분기에는 계절적 수요 약세 상황에서 당사는 실수요 중심으로 대응했다. 이에따라 1분기 말 고객 재고는 전분기 수준에서 큰 변화가 없었을 것으로 보고 있으며, 최근 수요가 회복되기 시작하는 eSSD제품은 재고 수준이 소폭 감소했을 것으로 추정된다.

지속된 메모리 가격 상승과 레거시( legacy)제품 공급이 감소하는 것에 대비하기 위해 재고 축적 수요가 발생, 상반기까지는 고객사 재고 감소가 제한적일 것으로 보여지나, 하반기로 갈수록 고객 빌드(Build) 수요가 개선되며 업계 전반의 재고 수준은 정상화 될 것으로 예상하고 있다.

1분기 말 당사의 메모리 완제품 재고는 1분기 보수적인 판매에도 불구하고 판매량이 생산량을 상회하는 상황이 지속되며 D램, 낸드 모두 감소했다. 올해 선단공정 제품 중심으로 생산이 확대되는 점을 고려하면 현재 재고의 높은 비중을 차지하고 있는 레거시 제품의 재고는 하반기로 갈수록 소진 속도가 가속화되어 연말에는 타이트한 수준까지 하락할 수 있을 것으로 전망한다.

▲빠르게 늘어나는 수요 대비 클린룸 공간이 부족해 보인다. M15X와 용인 팹(fab·반도체 생산공장)의 양산 시점과 규모는? 미국 인디애나 후공정 시설의 생산 제품이 차세대HBM이라고 밝혔는데, TSMC미국 공장과의 연계 가능성은 있나?

=당사는 예상보다 급증하고 있는 AI메모리와 일반 D램 수요에 적기 대응하기 위해서는 추가적인 클린룸 공간의 확보가 필요하다고 판단했다. 이에 따라 우리 회사가 경쟁력을 갖고 있는 AI향 메모리 시장에서 리더로서의 위상을 지키고, D램 수요 증가에 선제적으로 대응하기 위해 M15X에 대한 투자를 결정했다.

M15X는 청주 사이트(Site)의 기존 인프라를 활용하기 때문에 상대적으로 빠른 일정으로 클린룸을 확보할 수 있을 것으로 보고 있다. 지금부터 공사를 시작하면 2025년 말에는 공장을 오픈할 수 있을 것이다. 아울러 M15X는 실리콘관통전극(TSV∙Through-Silicon Via) 공정을 확장 중인 M15와 인접해 있어 HBM의 생산을 최적화 할 수 있다.현재 용인은 부지 조성 작업이 진행 중으로, 2027년 첫 팹 오픈을 목표로 차질없이 진행되고 있다.

미국 인디애나 어드밴스드 패키징 시설은 AI반도체 기술 리더십과 고객 협력 기반 강화를 위해 AI분야 주요 고객들이 집중되어 있고, 첨단 후공정 분야 기술 연구도 활발히 진행되고 있는 미국 본토에 짓기로 결정했다. 2028년 하반기 생산 가동을 목표로 하고 있다.

AI향 수요 성장으로 HBM 등 초고성능 메모리의 수요가 급증하고 어드밴스드 패키징의 중요성이 커진 만큼, 당사는 차세대 맞춤형 HBM시장에서도 차별화된 경쟁력을 확보하기 위해 주요 고객은 물론 공급망 전반의 다양한 협력사와도 협업 관계를 강화하여 AI메모리 솔루션 시장에서의 주도권을 지켜 나가겠다. 당사는 변화하는 수요 환경에 시의적절하게 대응할 수 있도록, 제품 수요 전망에 근거해 투자 시기나 규모, fab별 양산 시점이나 속도 등을 유연하게 결정하겠다.

▲HBM3E의 공급이 확대된다고 말씀하셨는데, 주로 8단 제품인지? 12단 제품의 인증과 양산 시점은? 올해 HBM3E에 대한 물량과 가격 협의도 진행중일텐데, 경쟁이 심화되고 있는 상황에서 HBM3E에서 HBM3의 높은 이익률이 유지될 수 있는지?

=올해 고객이 원하는 HBM3E제품은 주로 8단이다. HBM3E 12단 제품은 고객의 요청 일정에 맞춰 올해 3분기 개발을 완료하고 고객 인증을 거쳐 내년에 수요가 본격적으로 늘어나는 시점에 안정적으로 공급할 수 있도록 준비하고 있다.

HBM3E 가격은 상대적으로 높은 성능과 Density(밀도)증가, 원가 상승 등을 고려해 기존 HBM3 대비 가격 프리미엄이 반영됐다. 당사는 업계 최고 수준의 극자외선(EUV·extreme ultraviolet)생산성과 1bnm(billion nanometer·10나노미터 5세대) Tech(기술)완성도를 기반으로 HBM3E 양산 램프 업(Ramp-up)도 순조롭게 진행하고 있다. 현재의 진척도를 고려하면, 가까운 시일 내에 HBM3와 비슷한 수준의 수율 달성이 가능할 것으로 보여지고, 원가 측면에서도 빠른 안정화를 추진 중이다.

HBM3E는 선제적인 투자로 생산능력을 끌어 올리고 있고, 수율과 품질개선 등 생산성 향상 활동을 추진하며 전사적인 역량을 집중하고 있는 만큼 기존 제품 대비 수익성 측면에서 더욱 경쟁력 있는 제품이 될 것으로 기대하고 있다.

▲2025년 HBM capa확대 계획은? 경쟁사는 최근 실적 발표에서 capa의 대부분에 대해 이미 수주를 받았다고 하는데 자사 상황도 유사한지? 공급사들의 경쟁적인 capa확대로 2025년 이후 HBM공급이 수요보다 많아질 가능성이 있는지?

=당사는 작년 10월 실적설명회에서 올해 늘어나는 HBM Capa는 고객과의 협의 하에 투자 의사결정을 진행한 것으로 이미 Sold out되었다고 말씀드린 바 있다. 또한 중장기 관점에서 다양한 AI플레이어 및 잠재고객들과 사업 영역을 확대하는 논의도 하고 있음을 밝힌 바 있다.

최근 상황을 말씀드리면 CSP(클라우드 서비스 제공)업체들의 AI서버 투자 확대, AI서비스 품질 개선을 위한 추가 수요 등으로 HBM수요가 더욱 큰 폭으로 증가하고 있다. 이는 불과 반년 전 대비 HBM수요 가시성은 더욱 명확해지고 있는 모습이다. 공급사들의 Capa확대로 인해 HBM시장이 공급 과잉에 직면할 수 있다는 일부 우려 관련해서는, 2024년 이후 HBM시장은 여전히 AI성능 향상을 위한 파라미터(Parameter·매개변수)증가 및 모빌리티 확대, AI서비스 공급자 확대, 무엇보다 엔드 유저 확대 등 다양한 요인으로 급격한 성장을 지속할 것으로 전망한다.

당사는 제품 경쟁력과 대규모 양산 경험을 기반으로 상당수의 기존 고객 및 잠재 고객들과 함께 2025년과 그 이후까지의 장기 프로젝트를 논의하고 있다. 2025년 capa규모는 장비 리트 타임(lead-time·기획에서 생산까지 걸리는 시간) 등 생산 증가에 필요한 기간을 고려하여 현재 고객들과 협의를 진행하고 있다. 당사는 앞으로도 시의적절한 투자와 Capa확대로 AI시장 성장에 맞춰 고객과 함께 성장할 수 있도록 준비해 나갈 계획이다.

▲차세대HBM스택 높이 기준이 완화된다는 언론보도들이 있었는데, 만약 사실이라면 회사의 향후 HBM기술 로드맵에 어떤 영향을 미치게 될 것인지? 또한 Hybrid Bonding개발 상황 및 예상 적용 시기는?

=HBM패키지의 높이 기준이 완화되는 경우에는, 하이브리드 본딩(Hybrid Bonding)기술 적용 시점이 다소 늦어질 것으로 예상된다. 하이브리드 본딩 기술의 난이도를 생각했을 때, 초기 도입 시점에는 생산성과 품질 리스크(Risk)가 존재할 수 있어, 기술 성숙도가 충분히 확보된 후에 적용하는 것이 HBM의 안정적인 공급과 원가 측면에서도 유리할 것으로 보고 있다.

당사는 경쟁력이 입증된 어드벤스드(Advanced) MR-MUF공정을 16단 HBM제품에도 적용할 예정이고, 계속해서 생산효율성이 있고 경쟁력 있는 제품 공급을 지속해 나갈 수 있을 것이라고 생각한다. 하지만 종국에는 Hybrid bonding기술이 고용량·고적층 HBM제품 구현을 위한 중요한 패키징 기술이 될 것으로 보고 있다. 따라서 해당 기술을 선제적으로 확보하여 HBM시장 리더십을 유지하기 위한 노력도 병행하고 있다.

하이브리드 본딩 기술은 본딩 레이어(bonding layer·적층시 분리된 각 층들을 결합시켜 주는 접착층)의 평탄도와 접합 강도 조절 등 기술 난이도가 매우 높고, 파티클제어를 나노미터 단위 수준으로 개선해야 하는 만큼, 당사는 견고한 품질을 확보하기 위해Metrology(계측)와 Inspection(검사) 등 다방면의 협력 연구도 진행 중이다.

▲1분기 실적에 재평손 환입 규모는 어느 정도였고 평가충당금은 얼마나 남았는지? 2분기 NAND가격이 또 한번 크게 상승할 것으로 예상되고 있는데, 추가 환입 가능성은? 재평손 환입이 없더라도 NAND수익성 유지가 가능할지?

=지난 분기에 이어, 이번 1분기에도 판가가 큰 폭으로 상승한 NAND제품 중심으로 재고자산 평가충당금의 환입이 발생했고, 환입 규모는 전분기보다 조금 상승한 약 9000억원 수준이었다. 앞으로도 메모리 가격이 계속해서 상승하고 재고량도 일정부분 감소할 것으로 예상되는 만큼 추가적인 재평손 환입 인식이 가능할 것으로 보인다. 하지만 그 규모는 점차 축소될 것으로 예상한다. 1분기에 NAND는 수요 약세 환경에서도 eSSD제품 중심의 product mix(제품 믹스) 개선과 예상보다 높은 가격 상승, 그리고 이에 따른 재평손 환입 등으로 흑자 전환했다.

2분기에도 우호적인 가격 환경과 당사가 경쟁력이 있는 고용량eSSD제품의 급격한 수요 성장이 예상되는 만큼 재평손 환입 등 일회성 요인을 제외하더라도 흑자 기조는 지속될 것으로 전망한다. 특히 빠르게 실적이 개선되고 있는 솔리다임의 경우, 고용량eSSD의 매출 증가 효과가 큰 만큼 계속해서 실적개선세를 이어갈 것으로 판단하고 있다. 

▲웨이퍼(Wafer)투입 관점에서 D램과 NAND의 풀 캐파(Full capa)가동률에 도달하는 시점은? Tech Migration으로 인해 100%가동률을 회복하더라도 2022년 하반기의 peak 수준 Capa에는 도달하기 어려운 것 아닌지?

=지난 2년 간 모든 메모리 업체들은 다운턴에 대응하기 위해 과감한 투자 축소와 적극적인 감산을 진행했고, 현재는 신규 제품의 수요 증가에 대응하기 위해 가동률을 점진적으로 회복시켜 나가는 중이다.

D램과 NAND는 AI로 인한 수요 증가와 공급 측면 등 여러 면에서 차이가 있다. 가동률에 대한 접근도 다르게 대응해 나가는 것이 필요할 것으로 판단하고 있다. 

먼저 D램은 강한 수요를 보이고 있는 HBM위주로 공급량 확대를 추진하고 있고, HBM의 큰 칩 사이즈로 인해 웨이퍼 투입 확대에도 완제품 생산량 증가는 상당히 제한적인 상황이다. 하반기 일반 D램 제품의 수요 개선이 보다 명확해지는 시점에는 기존 계획보다 조금 빠른 속도로 가동률이 회복될 것으로 보인다. 그러나 가동률을 100% 회복하더라도 선단 공정으로의 전환과정에서 웨이퍼 생산은 줄어들 수 밖에 없는 상황이다. 따라서 올해 연말에 D램 업계의 capa는 과거 peak 수준에는 미치지 못할 것으로 보인다.

NAND는 D램 대비 뒤늦게 AI로 인한 수혜를 받을 것으로 예상된다. 하지만 아직 일반 응용처의 수요 개선이 의미있게 나타나지 않고 있고, HBM과 같은 공급 상의 제약이 없는 점을 고려하여 D램에 비해서는 보다 신중하게 가동률 회복에 대한 결정을 할 것이다. 당사의 경우 고용량eSSD와 같이 뚜렷하게 수요가 개선되고 있는 제품 중심으로 생산 확대를 위해 가동률을 높이고 있으며, 이에따라 해당 제품을 생산하는 fab은 감산에 따른 원가 부담도 점진적으로 줄어들 것으로 예상한다.

▲현재 대련Fab에서 생산중인 144단 플로팅게이트 기술의 한계에 대해 여러 의견이 존재한다. 향후 대련fab활용을 위해 고려 중인 옵션은 무엇인지? SK하이닉스의 CTF NAND를 이용하여 솔리다임의 SSD제품을 만들고 있는지?

=당사는 고용량eSSD처럼 수요가 개선 중인 제품에 한해서 가동률을 점진적으로 회복시켜 나가고 있다. 대련Fab의 144단 및 192단 제품 양산을 이어나가 고용량eSSD 수요 upside에 대응할 계획이다. 장기적 관점에서 대련Fab의 활용 계획은 앞으로의 eSSD시장 수요와 지정학적 상황, 본사 fab space운영 계획 등을 종합적으로 고려하여 결정할 예정이다.

솔리다임 SSD제품의 자사 CTF NAND적용 여부와 관련해서는 당사는 (인텔에서) 솔리다임 인수 이후, SK하이닉스 고유의 NAND기술력과 솔리다임의 eSSD 솔루션 역량을 결합한 eSSD제품을 준비하고 있다. 앞으로 솔리다임은 부동 게이트(floating gate) 기반 eSSD 외에도전하 트랩(charge trap) 기반의 eSSD를 공급하여 고객 수요에 맞춰 유연하게 대응할 수 있는 역량을 확보할 것으로 예상한다.

▲올해 설비투자(Capex)가 연초 계획대비 증가한다고 했는데, 예상 규모는? 예상보다 높은 가격 상승으로 인해 투자 확대에도 불구하고 올해 자유현금흐름(FCF)는 상당히 증가할 것으로 보여지는데,차입금은 어느 정도 줄이실 계획인지?

=급변하는 시장에 유연한 대처를 할 수 있도록 메모리 시황에 대한 생산·투자 계획을 정기적으로 검토하고 있다. 

최근 연초 대비 개선된 HBM 수요를 반영해 투자 규모를 계속 검토 했었고, 중기 fab활용의 유연성을 확보하기 위해 추가적인 fab투자를 결정했다. 이런 이유로 2024년 투자 규모는 연초 계획보다는 증가할 것으로 생각하고 있다. 다만 해당 증가분은 수요 가시성이 뚜렷하고 수익성이 높은 제품의 생산 확대와 중기 인프라 확보를 위한 것으로서 단기 범용 제품의 수급 영향은 제한적일 것으로 판단하고 있다.

당사는 경쟁력이 있는 제품 위주로 시장 리더십 유지와 신규 기회 포착에 필요한 필수 투자에 우선 순위를 두고 투자 결정을 해 나갈 것이며, 현금창출 수준을 고려하여 미래 성장을 위한 투자와 재무건전성 확보를 균형 있게 추진하고자 한다.

▲맞춤형(Custom) HBM에 대한 니즈가 생긴 이유와 앞으로 하이닉스의 제품 전략은?

=Custom HBM에 대한 니즈는 높은 성능을 요구하는 AI시스템에서 제품 효용 극대화를 위해 최적의 HBM을 활용하려는 고객 요구에서 생겨났다.

Custom HBM은 HBM패키지 내 최하단에서 GPU(그래픽처리장치) 또는 ASIC(주문형 반도체)과 연결되어 HBM을 컨트롤하는 역할을 하는 ‘베이스 다이(base die)’를 차별화하는 것이 특징이다.

당사는 다양한 고객의 요구에 맞춰 base die와 패키징 기술을 적용하여 차별화된 HBM을 공급해 나갈 계획이다. 얼마전 발표한 것처럼 최첨단 파운드리 공정 역량을 보유한TSMC와 HBM4 개발과 차세대 패키징 기술 협력을 위한 MOU를 체결했다. 이를 통해 다양한 Custom HBM제품들을 공급할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 차별화된 제품 준비 외에도 오더 베이스(order base)형태의 제품 공급이 확산되고 있어 일부 사업 운영도 그에 맞게 최적화하여 고객 니즈(needs)에 효과적으로 대응하는 ‘토털 AI메모리 프로바이더(Provider)’로 거듭나겠다.