▲SK하이닉스가 생산하는 eSSD 제품 사진. 출처=SK하이닉스 뉴스룸
SK하이닉스가 AI 반도체 시장에서 HBM과 eSSD라는 두 개의 성장 엔진을 가동하고 있다. HBM은 엔비디아-TSMC와의 협력을 통해, eSSD는 독자 생태계 구축을 통해 각각 다른 성장 경로를 만들어가고 있다.
특히 eSSD 사업은 최근 테슬라와의 대규모 계약을 계기로 새로운 성장 동력으로 부상하고 있다. SK하이닉스는 4년 전 인텔 낸드사업부 인수 이후 eSSD 시장에 빠르게 안착 중이다.
eSSD 매출 430% 성장…점유율 2위 도약
28일 반도체업계에 따르면 SK하이닉스는 테슬라와 약 1조원(7억2500만달러) 규모의 eSSD 공급 계약을 협상 중이다. 테슬라는 AI 슈퍼컴퓨터 '도조' 구축을 위해 SK하이닉스의 대용량 eSSD를 선택한 것으로 전해졌다.
이번 계약은 SK하이닉스가 4년 전 인텔의 낸드사업부를 인수한 이후 거둔 가장 큰 성과로 평가받고 있다. 인수를 결정할 당시만 해도 AI 시장의 폭발적 성장을 정확히 예측하기는 어려웠다. 일각에서는 손실을 입을 가능성이 높다고 보기도 했다.
하지만 AI 시대가 됐다. 테슬라는 자율주행과 로봇택시, 휴머노이드 로봇 개발을 위한 AI 학습에 매년 100억달러를 투자할 계획이다.
eSSD(Enterprise Solid State Drive)는 반도체 메모리를 사용해 데이터를 저장하는 SSD 중에서도 특히 데이터센터와 서버용으로 특화된 제품을 말한다.
AI 모델 학습과 추론 과정에서 발생하는 대규모 데이터를 빠르게 처리하고 저장할 수 있어, AI 시대의 필수 부품으로 평가받고 있다.
SK하이닉스의 eSSD 사업 성장은 2020년 90억달러 규모의 인텔 낸드사업부 인수에서 시작됐다. 인수는 두 단계로 진행됐다.
1단계로 2021년 12월 인텔의 SSD 사업부와 중국 다롄 낸드 공장을 70억 달러에 인수했고, 자회사 솔리다임을 설립했다.
오는 2025년 3월에는 2단계로 낸드 웨이퍼 제조 및 설계 관련 IP와 R&D 인력을 20억 달러에 추가 인수할 예정이다.
올해 3분기 SK하이닉스의 eSSD 매출은 전년 동기 대비 430% 증가했다. 이는 같은 기간 HBM 매출 성장률 330%를 웃도는 수준이다. 전체 낸드플래시 매출에서 eSSD가 차지하는 비중도 60%를 넘어섰다.
글로벌 eSSD 시장에서 SK하이닉스와 솔리다임을 합친 점유율은 31.8%로, 삼성전자(43.2%)에 이어 2위다.
AI 모델 학습과 추론에 필요한 대용량 데이터 처리를 위해 고성능 eSSD의 수요가 급증한 덕분이다.
▲SK하이닉스 로고. 사진=SK하이닉스제공
업계 최초 60TB급 양산…122TB 개발 박차
현재 SK하이닉스는 AI 메모리 분야에서 독보적인 기술력을 보유하고 있다는 평가를 받는다.
낸드플래시 분야에서는 멀티 플러그(Multi-Plug) 기술과 올(All) PUC(Peri. Under Cell) 기술을 업계 최초로 확보한 덕분에 제품 크기를 줄여 생산성을 높일 수 있게 됐다.
특히 QLC(Quadruple Level Cell) 기술을 통해 AI 서버용 eSSD의 경쟁력을 한층 강화했다. QLC 기술은 고용량 특화와 함께 읽기/쓰기 속도를 개선했으며, TCO(총소유비용) 절감이라는 장점까지 갖추고 있다.
이러한 기술력을 바탕으로 SK하이닉스는 업계 최초로 60TB 대용량 eSSD 공급 능력을 확보했으며, 2024년 상반기에는 122TB eSSD 고객 테스트를 앞두고 있다.
최근 SK하이닉스는 세계 최초로 10나노급 6세대 1c 미세공정을 적용한 DDR5 D램을 통해 생산성을 30% 이상 향상시키고 9% 이상 개선했다.
이 기술들을 적용할 경우 데이터센터의 전력 비용을 최대 30%까지 절감할 수 있다는 설명이다.
2027년 시장 20조원대…독자 생태계 확대
AI 시대에 데이터센터용 대용량 스토리지 수요가 급증하면서 eSSD 시장은 2027년까지 200억 달러 규모로 성장할 전망이다. SK하이닉스는 이러한 시장 확대에 대응해 QLC 낸드플래시 기반의 차세대 eSSD 개발에도 박차를 가하고 있다.
업계에서는 SK하이닉스의 eSSD 사업이 AI 시대의 핵심 성장 동력이 될 것으로 전망하고 있다.
한 반도체 업계 관계자는 “HBM은 엔비디아와의 협력을 통해 안정적인 수요처를 확보했고, eSSD는 다양한 고객사 확보로 리스크를 분산시켰다"며 “특히 eSSD 사업은 독자 생태계 구축을 통해 수익성과 안정성을 모두 잡을 수 있을 것"이라고 전망했다.
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