“삼성 31% 성벽에 도전한다”... 日 키옥시아, ‘CBA 웨이퍼 본딩’ 카드로 반도체 반격

인공지능(AI) 에이전트 구동과 거대 데이터센터의 전력·연산 폭식 현상이 고성능 낸드(NAND) 플래시 메모리 가치사슬로 무차별 확산되는 가운데, 일본 반도체의 자존심 키옥시아 홀딩스(Kioxia)가 글로벌 선두주자인 삼성전자에 도전하기 위해 독점 상업화에 성공한 차세대 접합 기술 카드를 기습 등판시켰다.

과거 도시바 시절 낸드 최초 개발이라는 영광에 안주하지 않고, 한국 연합군이 주도해 온 가 가혹한 ‘적층(층수 쌓기) 치킨게임’의 룰을 통째로 파산시키며 실리주의적 기술 자강론으로 시장 지각변동을 이끌겠다는 배수진이다.

2일(현지시각) 닛케이 아시아와 도쿄 자산시장 소식통에 따르면, 키옥시아는 2일 시장의 뜨거운 현금 흐름이 집중된 가운데 1년 만에 처음으로 공식 투자자 전략 브리핑을 전격 개최한다.

지난 브리핑 이후 키옥시아의 주가가 자산시장에서 무려 34배나 폭등하는 역사적 마일스톤을 달성한 만큼, 이번 세션에서 발표될 차세대 메모리 독점 로드맵에 글로벌 테크 자본의 이목이 집중되고 있다.

그동안 낸드 플래시 업계의 대차대조표를 결정짓던 핵심 수율은 정보를 저장하는 메모리 셀을 얼마나 높이 쌓아 올리느냐(스태킹)의 싸움이었다.

그러나 2023년 봄 키옥시아가 218층 제품에서 정체된 사이, 한국의 SK하이닉스가 300층 이상의 신도(적층 마일스톤)를 확보하며 치고 나가자 일본 통상팀은 공정의 패러다임을 완전히 선회하는 책략을 폈다.

기존 공정은 정보를 저장하는 ‘메모리 셀’과 데이터를 제어하는 ‘제어 회로’를 하나의 실리콘 웨이퍼 기판 위에 나란히 깎아내 공간 효율성이 가혹할 정도로 떨어졌다. 반면 키옥시아의 CBA 기술은 셀과 제어 회로를 완전히 별개의 웨이퍼에서 각각 독립 형성한 뒤, 두 웨이퍼를 분자 단위의 고정밀 기술로 접합(본딩)해 버리는 혁신을 이룩했다.

이 기술은 웨이퍼 내 부품 배치 밀도를 극대화해 저장 용량을 팽창시킬 뿐만 아니라, 연산 병목 현상을 원천 차단한다. 사이토 카즈요시 이와이코스모 증권 수석 애널리스트는 “키옥시아의 CBA 기반 낸드는 한국 등 경쟁사 제품보다 읽기 및 쓰기 처리 속도가 약 20%에서 30% 가량 가공할 정도로 빠르다”고 실증 데이터를 제시했다.

2023년 말 처음 공개 당시만 해도 업계 일각에서는 "직관적인 적층이 정수"라며 태연한 반응을 보였으나, 2025년 가을경부터 폭발한 'AI 서버용 고속 데이터 처리' 규율 속에서 키옥시아의 CBA 공정은 완벽한 주류 안보 자산으로 격상됐다.

키옥시아의 수석 엔지니어는 “우리는 NAND 플래시 메모리의 미래 독점 잠재력을 믿었기에 경쟁사들이 주춤할 때 먼저 자본을 폭격 투자했다”며 “삼성전자 등 경쟁사에 비해 압도적인 하이테크 우위를 확신한다”고 강한 골리앗 격퇴 의지를 피력했다.

실제 삼성전자와 SK하이닉스 등 한국 반도체 군단은 AI 호황 초기에 고대역폭메모리(HBM) 등 DRAM 수요 급증에 모든 현금 흐름과 R&D 자본 지출(CAPEX)을 집중시켰다.

이로 인해 한국의 낸드 기술 고도화 투자가 상대적으로 지연되는 타임라인 공백이 발생했고, 키옥시아는 이 균열을 정확히 파고들어 데이터센터용 차세대 고속 낸드 시장의 빗장을 먼저 열어젖혔다.


다만 대륙과 서방의 통상 압박 속에서 키옥시아가 당장 타파해야 할 장부상 족쇄는 가혹하다. 대만 리서치 기관 트렌드포스(TrendForce)의 최신 분기 보고서에 따르면, 글로벌 낸드 매출 부문에서 키옥시아의 시장 지분은 13.9%로 단 3위에 머물러 있다. 난공불락의 선두주자인 삼성전자(31.6%)의 성벽과는 여전히 두 배 이상의 격차가 존재한다.

더욱이 키옥시아는 전통적으로 하이퍼스케일러 데이터센터 부문의 엔드 유저(고객사) 기반이 상대적으로 취약해, 원자재 단가 상승분을 최종 제품 가격에 즉각 반영하는 통상 통과(Pass-through) 능력이 지연되어 재무적 부담을 안고 있다.

삼성과 SK하이닉스는 강력한 공급 능력을 무기로 글로벌 대형 바이어들과 장기 공급 계약(LTA) 족쇄를 이미 채워놓은 상태라, 키옥시아가 기술 독점력만으로 시장 점유율 장부를 단숨에 리밸런싱하기는 쉽지 않을 것이라는 분석도 나온다.

스즈키 토시야 분석가는 "AI 서버 확산 속도에 맞춰 키옥시아가 자체 CBA 기술 스펙을 지렛대 삼아 글로벌 빅테크 데이터센터 커스텀 물량을 얼마나 강제 탈환해 오느냐가 생존의 마일스톤이 될 것"이라 평했다.

자산운용사 테크 통상 전문가는 “손정의 회장의 소프트뱅크가 오픈AI 미국 상장 잭팟으로 토요타를 꺾고 일본 시총 1위를 탈환하고, 인텔이 에이전트 AI 추론 조율을 위해 애리조나 최첨단 공정 기반 ‘제온 6+’ CPU 카드를 던진 격변기”라고 짚었다.

이어 “미국 트럼프 행정부가 제2의 맨해튼 프로젝트인 제네시스 미션에 일본 자본 5억 달러를 묶어 동맹의 안보 성벽을 짜고, OECD가 중국의 보조금 도핑을 폭로하며 글로벌 배터리 거두 CATL 등의 장부 은폐 책략을 저격하는 시점”이라며 “한국 기업들이 HBM 등 고부가가치 DRAM 대차대조표에 몰두하는 사이, 일본 키옥시아가 주가 34배 폭등의 기세를 몰아 ‘CBA 웨이퍼 본딩’의 완전한 독점 생산 수율을 증명해 낸다면, 이는 글로벌 AI 데이터센터 공급망의 목줄을 쥐고 삼성의 31% 과반 체제를 파산시키려는 가장 철저히 계산된 실리주의적 반도체 영토 탈환 도박이 될 것”이라고 진단했다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com