[실리콘 디코드] SMIC 부활의 서막…'AI 메모리 대란'의 최대 수혜자

20년 만에 돌아온 메모리 주문…서버·HPC 수요가 판을 바꿨다
고성능 DPU·GPU 핵심 부품 NOR 플래시 긴급 공급 허브로

글로벌 반도체 산업이 인공지능(AI) 서버 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 수요의 폭발적 증가와 함께 구조적 메모리 부족이라는 중대한 변곡점에 직면했다. 이러한 공급망 압박 속에서 중국 최대 파운드리 SMIC(중신궈지)가 다시 한번 주요 파운드리로서의 역할을 강화하며 시장의 주목을 받고 있다고 IT전문 매체 디지타임스가 19일(현지시각) 보도했다.

메모리, AI 시대의 핵심 동력으로

SMIC는 창립 초기인 2000년대 초, 신규 팹(Fab)의 가동률을 완전하게 유지하기 위한 '필러(Filler)' 역할로 메모리 생산을 활용했다. 그러나 이후 회사는 로직 중심의 파운드리 사업에 집중하며 메모리, 포토마스크, 광학 필터 생산을 단계적으로 중단했다.

하지만 최근 AI 열풍이 불어 닥치면서 상황이 완전히 역전되었다. AI 서버와 관련 시스템에 필요한 메모리와 컨트롤러 부품 수요가 폭증하면서, SMIC의 팹으로 해당 주문이 대거 유입되고 있는 것이다. 이는 과거의 사업 형태를 연상시키지만, 시장 역학 관계는 완전히 다르다는 분석이다. 과거 SMIC에게 메모리는 '틈새' 역할이었으나, 이제는 AI 서버라는 새로운 성장 동력에 필수적인 요소로 돌아온 셈이다.

SMIC는 3분기 실적 발표에서 95.8%라는 높은 가동률을 유지하고 있으며, 현재 주문량이 확보된 생산 라인 공간을 초과하고 있다고 밝혔다. 4분기 모멘텀은 스마트폰 메모리 부족 심화와 가격 급등으로 다소 제한적일 수 있다는 관측도 나온다. 메모리 부족은 다른 부품이 준비되어도 기기 출시가 지연될 수 있다는 우려를 낳고 있으며, 메모리 원가 상승은 고객사들로 하여금 전체 칩 예산의 재검토를 강제하고 있다.

아날로그·플래시·MCU 긴급 주문 쇄도

현재 SMIC는 아날로그 부품, NOR/낸드 플래시, MCU(마이크로컨트롤러 유닛)에 대한 긴급 주문 물결에 대응하고 있다. 이로 인해 회사는 일부 비필수적인 스마트폰 프로젝트를 연기하고, 단기적인 스마트폰 관련 생산 비중을 줄이는 조치를 취하고 있다.

SMIC는 이러한 부품 부족 현상을 현재의 주문 확대를 뒷받침하는 동시에, 내년도 시장 전망에 대한 불확실성을 키우는 양면적 요인으로 보고 있다. 메모리 공급량의 5% 변화만으로도 가격에 영향을 미칠 수 있으며, 특히 NOR, 낸드, MCU는 긴 검증(Qualification) 주기를 요구하기 때문에 신규 진입자들이 양산에 도달하기까지 최소 16개월이 소요된다. 이는 단기적으로 시장 점유율의 급격한 변화를 제한하는 요인으로 작용하고 있다.

AI 서버 혁신이 이끈 NOR 수요 폭증

애널리스트들은 AI 서버 수요가 현재 NOR 플래시 공급 부족을 심화시키는 주요 촉매제라고 지목한다. 시스템이 HBM3E에서 HBM4로 전환되면서, 더 높은 스택(Stack) 수가 전력 관리 IC(PMIC) 및 부팅 모듈에 필요한 NOR 플래시 수요를 크게 증가시키고 있기 때문이다. 일부 사례에서는 약 50% 가까이 수요가 늘어나는 현상까지 관찰된다.

GPU, DPU, BMC(베이스보드 관리 컨트롤러), RAID 컨트롤러 등에서 컴퓨팅 주파수(Frequency)가 높아지고 데이터 트래픽 밀도가 조밀해지면서, SPI NOR 플래시는 신뢰성 있는 부팅 및 제어 기능을 수행하는 데 필수적인 요소가 되었다. 예를 들어, 8개의 A100 모듈과 같은 고밀도 GPU 구성은 고속 작동 중 안정적인 시작을 유지하기 위해 종종 서로 다른 용량의 여러 SPI NOR 장치를 통합한다.

DPU 채택 확산, NOR 공급 압박 심화

클라우드 제공업체들이 이종 컴퓨팅(Heterogeneous Compute)과 네트워크 가속화를 위해 DPU(데이터 처리 장치)에 대한 의존도를 높이는 것도 NOR 공급에 큰 압박을 주고 있다. DPU는 다음과 같이 이원화된 NOR 용량을 요구하고 있기 때문이다.

진화하는 AI 서버 설계는 NOR 플래시의 업그레이드를 강제하고 있다. 벤더들은 고밀도 서버 보드를 위한 더 작은 패키지, 높은 열 내성, 장거리 신호 전달을 위한 강력한 구동력(Drive Strength), 그리고 모델 보안을 위한 향상된 암호화 기능 등을 갖춘 제품을 요구하고 있다. 이러한 요구 사항들은 NOR 플래시가 이제 단순한 저장 장치를 넘어 성능에 결정적인 역할을 하는 핵심 부품으로 그 위상이 높아지고 있음을 시사한다.

SMIC의 변곡점: 성숙 노드 핵심 공급자

SMIC가 팹 가동률 유지를 위한 임시방편(stopgap)으로 메모리를 사용했던 시점으로부터 20년이 지난 지금, AI 서버 주기는 메모리 생산을 다시 SMIC의 운영으로 끌어들였다. SMIC는 이제 초기 단계 플레이어가 아니라, AI 수요가 메모리 및 컨트롤러 부품의 역할을 재정의하는 전략적 변곡점에서 핵심적인 성숙 노드(Mature-node) 공급자로 자리매김하고 있다.

SMIC가 자동차 IC 사업으로 확장하고 새로운 메모리 관련 생산을 추가함에 따라, 이 AI 주기 속에서 회사가 보여줄 다음 행보에 시장의 관심이 집중될 것이다.

박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com