키옥시아, CXL 모듈로 D램 대체 도전…HBM 투자 회수 셈법 흔드나

키옥시아는 초저지연 스토리지 클래스 메모리(SCM)인 XL-FLASH를 기반으로 기존 범용 낸드 대비 읽기 지연 시간을 10분의 1 이하(5~10µs 수준)로 줄인 CXL 모듈을 선보이며, 사용 빈도가 낮은 웜 데이터 영역의 서버 D램 일부를 대체하는 데 나섰다.

니혼게이자이신문은 9월 3일(현지시각) 키옥시아가 신형 모듈의 고객사 평가에 착수했으며 상용화 일정은 공식 발표하지 않았다고 전했다. D램 고비용 구조가 데이터센터 확장의 걸림돌로 지목돼 온 가운데 한국 메모리 업계의 HBM 설비투자 회수 셈법에 변수로 떠올랐다.


AI 데이터센터 확충 과정에서 연산 장치와 메모리 사이 병목 현상이 심화했다. D램은 데이터 처리 속도가 빠르지만, 가격이 비싸고 단일 서버 안에서 용량을 확장하기 어렵다는 한계를 드러냈다. 서버 운영 기업들은 전산망 비용 부담을 낮출 대안 부품을 꾸준히 요구해 왔다.
키옥시아는 2026년 9월 3일 도쿄 기술 설명회에서 시장의 구조 변화를 파고들었다. 고속 처리에 특화한 낸드와 동작 제어 회로를 결합한 신형 CXL 모듈을 선보였다. 장기 보관용 낸드의 한계를 극복해 단기 기억 장치인 D램 역할을 일부 넘겨받는 설계다.

기술 담당 마쓰데라 가쓰키는 이날 낸드 수요가 전례 없는 속도로 증가하고 있다고 말했다. 회사는 D램 가격 부담을 낮추고 서버 용량을 배가하는 방안으로 CXL 규격을 내세웠다. 기술 검증을 거쳐 서버 시장 입지를 넓히겠다는 포석이다.


신제품의 핵심은 지연 시간 단축이다. 키옥시아는 고속 제어 부품을 조합해 데이터 읽기 지연을 기존 대비 10분의 1 이하로 줄였다. D램 일부를 교체하면 메모리 용량을 최대 2배 늘리고 성능을 최대 30% 높일 수 있다는 설명이다.

기술을 담당하는 마쓰데라 가쓰키는 "플래시 메모리 수요는 일찍이 없던 속도로 증가하고 있다"고 설명했다. 키옥시아는 현재 복수의 잠재 고객사를 대상으로 CXL 모듈의 실증 시험을 진행 중이다.

저장장치 로드맵도 구체화했다. 키옥시아는 읽기와 쓰기 성능을 높인 인공지능용 차세대 SSD를 2028년에 샘플 출하할 계획이다. 엔비디아 GPU와 직접 연결해 기존 HBM 중심의 구조 한계를 보완하는 역할을 목표로 삼았다.
낸드에 치우친 사업 구조는 수익 변동성을 키우는 요인이었다. 트렌드포스에 따르면 키옥시아의 2026년 2분기 글로벌 엔터프라이즈 SSD 시장 점유율은 11.3%로 4위에 머물렀다. D램 대체재를 마련해 취약한 서버 고객 기반을 넓히려는 시도다.

시장조사기관 가트너는 2026년 세계 메모리 시장 규모가 8373억 달러(약 1136조 6348억 원)에 달할 것으로 내다봤다. 전년 대비 3.8배로 커지는 시장이다. 키옥시아는 고부가 제품을 앞세워 엔비디아 공급망 진입을 서두르고 있다.


키옥시아의 CXL 낸드 진출은 한국 반도체 기업의 주력 사업과 맞닿아 있다. 삼성전자와 SK하이닉스는 고부가 서버 D램과 HBM 증설에 조 단위 설비투자를 집중해 왔다. 서버 제조사가 D램 예산 일부를 CXL 낸드로 돌리면 단가 방어와 제품 구성에 변수가 생긴다.

한국 기업들은 D램 기반 CXL 모듈을 선제 개발해 규격 표준화 주도권을 쥐고 있다. 다만 낸드 모듈이 가격 경쟁력을 앞세워 추론 서버 시장을 파고들면 HBM 설비투자 회수 기간이 길어질 수 있다. 수익성 방어를 위한 라인 운영 전략 점검도 요구된다.

반면 CXL 낸드가 D램 시장을 흔들지 못할 조건도 뚜렷하다. 낸드는 반복 쓰기 작업에서 소자 수명이 줄어드는 물리 한계를 지닌다. 한국 기업이 내구성과 속도 격차를 벌린 차세대 메모리 모듈을 먼저 시장에 양산하면 방어선 유지가 가능하다.

향후 시장의 핵심 변수는 키옥시아 신제품의 신뢰성 검증 결과와 2028년 샘플 출하 계획의 차질 없는 이행 여부다. 실제 양산 과정에서 데이터 처리 안정성을 입증하고 단가 경쟁력을 확보하는지가 상용화의 최종 분기점이 된다. 서버 고객사의 채택 여부에 따라 메모리 공급망의 세부 지형도 확정된다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com