올해 극심한 부진을 겪은 낸드플래시 시장이 내년에 반등할 것이란 전망이 나오고 있다. 사진은 SK하이닉스의 321단 4D 낸드 샘플. [김현일 기자/SK하이닉스 제공]

[헤럴드경제=김현일 기자] 올해 반도체 시장의 극심한 부진을 야기한 요인 중 하나였던 낸드플래시 시장이 내년에 점차 반등할 것이란 전망이 나오고 있다.

낸드 시장은 올해 수요 부진과 넘쳐나는 재고 물량 때문에 최악의 시기를 보냈다. 삼성전자와 SK하이닉스가 올해 3분기까지 낸드 부문에서 기록한 영업적자 규모만 각각 8조7000억원, 7조4400억원에 달한다.

D램에서는 삼성전자와 SK하이닉스, 미국 마이크론 등 3개사의 경쟁 구조이지만 낸드는 여기에 일본 키옥시아, 미국 웨스턴디지털 등까지 참전해 다툼을 벌이고 있다. 올해 삼성전자와 SK하이닉스가 강도 높은 감산에 나섰지만 경쟁이 치열하고 공급량도 많아 상대적으로 업황 개선이 더디다.

그러나 최근 스마트기기 자체에 인공지능(AI)을 탑재하는 ‘온디바이스 AI’가 업계 트렌드로 급부상하면서 낸드 업황에 호재로 작용할 것이란 기대감이 커지고 있다.

특히 스마트폰에서 민감한 개인정보 유출 사고를 막기 위해 서버를 거치지 않고 개인 폰에서 바로 AI 연산을 수행하도록 온디바이스 AI 구현이 급물살을 타고 있다.

물리적으로 떨어진 서버의 연산을 거치지 않고 스마트폰이 자체적으로 정보를 수집하고 연산하기 때문에 반응 속도가 빠르고 개인정보 유출을 최소화할 수 있는 것이 장점으로 꼽힌다. 기업 입장에서는 사용자 맞춤형 AI 서비스 기능을 보다 강화할 수 있다.

이처럼 AI 연산에 필요한 대량의 데이터를 저장하려면 고용량 낸드가 필수적이다. 메모리 반도체의 한 축을 차지하는 D램은 처리 속도가 빠른 대신 용량이 작고 전원이 꺼지면 저장한 데이터가 모두 사라지는 게 단점이다. 반면 또 다른 한 축인 낸드는 속도는 느리지만 용량이 크고 전원이 꺼져도 데이터가 지워지지 않는 것이 특징이다.

스마트폰을 비롯한 IT기기에 온디바이스 AI를 적용하는 추세가 뚜렷해질수록 업계에서는 낸드 탑재량이 늘어나 업황이 개선될 것으로 기대하고 있다.

서버를 사용하는 인공지능과 온디바이스 인공지능 구조. [삼성전자 뉴스룸]

실제로 퀄컴이나 미디어텍 등 글로벌 팹리스(반도체 설계전문) 업체는 서버나 클라우드 없이도 IT기기 자체에 칩을 탑재하는 온디바이스 AI 트렌드에 올라타며 신제품을 선보였다. 삼성전자도 내년 1월 출시를 앞둔 갤럭시 S24 시리즈에서 자체적으로 연산할 수 있도록 온디바이스 AI를 구현하기로 했다. 고용량 낸드 탑재가 크게 늘어날 것으로 예상되는 이유다.

D램이 PC·서버·스마트폰의 ‘두뇌’로 불리는 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 애플리케이션 프로세서(AP)의 주기억장치로 사용되는 반면 낸드는 보조기억장치로 사용되는데 하드디스크 대신 사용하는 솔리드스테이트드라이브(SSD), USB 장치, SD카드 등이 대표적이다. 스마트폰의 저장용량을 256GB, 512GB, 1TB 등으로 나누는 기준도 낸드플래시 용량이다.

D램에서는 회로의 선폭을 줄여 작게 만드는 미세화가 최우선 과제라면 낸드는 용량을 최대한 늘리는 것이 중요하다. 업계에서는 셀을 수직으로 높이 쌓아 최대한 저장용량을 늘리는 3차원(D) 낸드 적층경쟁이 한창이다.

김동원 KB증권 연구원은 “2024년 온디바이스AI 기능을 탑재한 신제품 출시로 낸드 탑재량이 증가하고 낸드 업체들의 보수적인 감산 기조가 지속될 것으로 예상된다”며 “삼성전자와 SK하이닉스의 낸드 사업은 내년 하반기부터 흑자 전환이 예상된다”고 전망했다.