중국 허페이에 위치한 CXMT 공장. 사진 CXMT 홈페이지

중국 대표 메모리 반도체 업체 창신메모리테크놀로지(CXMT)가 2세대 고대역폭메모리(HBM) 생산에 돌입했다는 분석이 나왔다. 당초 예상 시점보다 1년 이상 양산을 앞당긴 것으로 최근 미국이 대(對) 중국 수출규제 카드에 HBM을 추가하자 중국도 인공지능(AI) 자급 속도를 끌어올리는 모양새다.

대만 디지타임스는 2일(현지시간) CXMT가 HBM2 생산 단계에 사실상 진입했다고 전했다. 구체적인 생산량·수율은 알려지지 않았지만 당초 일정인 2026년보다 앞당겨 양산을 시작할 것이란 분석이 나온다. HBM2는 삼성전자와 SK하이닉스가 표준화를 주도하고 2016년부터 상업 생산에 성공한 제품이다. 올해 양사는 5세대 HBM3E를 세계 최초로 개발하고 양산 중이며 6세대인 HBM4도 개발 중이다.

중국이 연내 HBM2 시험 생산에 성공한다면 한국과 중국의 HBM 기술 격차는 최대 10년 수준에서 약 8년 안팎까지 좁혀진다. 반도체 업계 관계자는 “CXMT가 최근 베이징과 허페이에 대규모 반도체 공장을 증설하고 HBM 생산을 위한 장비 반입을 시작했다”면서 “이를 위한 반도체 장비 수출허가까지 진행 중”이라 말했다.

중국, HBM까지 손 뻗었다 그래픽 이미지.

중국의 HBM 자체 생산은 중국 AI 독립을 위한 ‘마지막 퍼즐’로 꼽힌다. 화웨이가 설계하고 중국 파운드리(반도체 위탁생산) 1위 SMIC가 제조하는 AI 반도체 ‘어센드’는 엔비디아의 중국 수출용 칩 H20의 대항마로 꼽힐 만큼 중국의 추격 속도는 빠르다. 이런 상황에서 화웨이의 주력 AI 반도체인 어센드910B엔 CXMT가 생산한 HBM2가 탑재된 것으로 알려져 있다. 중국으로선 자국에서 만든 AI 가속기와 AI 메모리를 확보함으로써 산업 전반에 AI 인프라를 구축하기 위한 9부 능선을 넘은 셈이다. 중국은 HBM 독립을 위해 CXMT에 막대한 공적 자금을 투입한 것으로 보인다.

중국이 HBM2 자체 생산에 성공한다면 장기적으로 국내 반도체 업계에도 타격이 불가피하다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 전 세계 HBM 수요의 7%를 중국이 흡수할 것으로 전망된다. 모두 한국에서 생산된 칩으로, 중국이 자급자족을 노리는 2·3세대 구형 HBM이 대부분이다. 미국 마이크론의 경우 생산능력이 적은데다 지난해 중국의 제재를 받으면서 이미 중국내 판매가 멈춘 상태다.

2·3세대 구형 HBM도 여전히 AI 서버에 쓰이고 있어 시장 내 비중이 작지 않다. 지난해 전체 HBM 시장에서 3세대(HBM2E) 이하 구형 제품 점유율은 30%를 차지했다. 이미 시장에서 널리 쓰이고 있는 엔비디아의 A100·A800이나 AMD MI200, 구글·아마존 등이 자체 개발한 AI 칩에도 아직 HBM2E가 쓰인다. 데이터센터에서 쓰이는 수준의 HBM을 중국이 양산할 수만 있다면 중국이 자체 AI 모델을 확산하는 데 무리가 없다는 뜻이다.

결국 장기적으로 중국 시장에서 국내 반도체 기업의 영향력이 꺾일 수 있다는 우려가 나온다. 반도체 업계 관계자는 “대중 제재로 중국 시장에 직접 HBM을 팔 수 있는 기회를 잃고 엔비디아 등을 통해 제한적으로 공급해야 하는 상황에서 중국의 HBM 자급 움직임은 또 다른 악재”라 말했다.

화웨이의 AI 가속기 어센드. 사진 화웨이

중국이 HBM을 자체적으로 양산하려면 D램 생산기술 외에도 후(後)공정에 해당하는 첨단 패키징 역량을 반드시 확보해야 한다. 이를 위한 반도체 소재·부품·장비(소부장) 기술 노하우는 필수적이다. 이미 중국이 반도체 장비 독립의 첫 번째 단계에 올라섰다는 정황도 포착됐다. 1일(현지시간) 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국 최대 반도체 식각 공정 장비회사 AMEC의 제럴드 인 최고경영자(CEO)는 “올해 여름이 지나가기 전까지 중국은 기본적인 반도체 장비 자급자족이 가능할 것”이라 말했다.

인 대표는 “반도체 식각장비의 60%와 유기금속화학증착장비(MOCVD)에 사용되는 부품의 80%를 중국 내부에서 조달하고 있다”고 주장했다. 식각 공정은 반도체 회로 패턴 가운데 필요한 부분만 남기고 불필요한 부분은 깎아내는 핵심 공정으로, 전체 수율과 직결된다. 국내 반도체 업계에서도 관련 장비 상당 부분을 미국·일본 업체에 의존하고 있다.